云南屏边沉积型钒多金属矿床土壤地球化学特征

引用本文

李强, 王栋, 邹光玉. 云南屏边沉积型钒多金属矿床土壤地球化学特征[J]. 物探与化探, 2015,39(4): 728-732.
LI Qiang, WANG Dong, ZOU Guan-Yu. Soil geochemical characteristics of the Pingbian vanadium-polymetallic deposit in Yunnan Province[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(4): 728-732. 复制到剪切板

Doi:10.11720/wtyht.2015.4.11
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云南屏边沉积型钒多金属矿床土壤地球化学特征

李强¹, 王栋², 邹光玉²

1.云南国土资源职业学院矿产地质学院,云南昆明 650217

2.云南省地质矿产勘查开发局物化探队,云南宜良 652100

作者简介: 李强(1966-), 男,博士,副教授,2011年毕业于昆明理工大学,现主要从事成矿规律与矿床研究工作。

收稿日期: 2014-10-06

基金: 云南省三年地质找矿行动计划重点勘查项目(ZD〔2010〕05号); 云南国土资源职业学院学术带头人培养基金(第一批); 云南地矿创新基金(2013JJ01)

摘要

云南屏边沉积型钒多金属矿床位于云南省屏边县弯塘—白河桥乡一带,是近年来云南发现的钒矿新类型。经野外地质调查、岩矿鉴定及1∶5万土壤地球化学测量,初步认为该矿床主要受地层岩性控制,具有较稳定的赋矿层位,矿体主要赋存于古生界浪木桥组二段下部的炭质粉砂质泥质板岩及灰黑色含炭细粉砂质钙质泥质板岩中。矿体呈层状、似层状产出,品位低—中等,规模大,伴生Ag等有益组分。赋矿地层中V、Ag、Mo、U等成矿元素相对富集,其中V异常强度高、规模大,形成多个浓集中心,找矿潜力大。 R型聚类分析表明,V、U、Mo聚为一类,为沉积元素组合;Cu、Ag为一类,为中低温热液元素组合,说明该矿床成矿后可能受到热液活动影响,叠加了Ag矿化。V、U、Mo组合异常呈北西—南东向串珠状展布,与浪木桥组地层展布及出露范围大体一致,可视为该矿床的地球化学找矿标志。

关键词: 沉积型钒多金属矿床; 赋矿层位; 地球化学特征; 元素组合; 云南屏边

中图分类号:P632 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)04-0728-05

Soil geochemical characteristics of the Pingbian vanadium-polymetallic deposit in Yunnan Province

LI Qiang¹, WANG Dong², ZOU Guan-Yu²

1. Institute of Geology Mineral Resources, Yunnan Land and Resources Vocational College, Kunming 650217, China

2. Geophysical and Geochemical Exploration Party, Yunnan Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Yiliang 652100, China

Abstract

The Pingbian sedimentary vanadium polymetallic deposit is located in Wantang-Baiheqiao area, Pingbian County, Yunnan Province. It is a new type of vanadium ore deposit found in recent years in Yunnan. Through field investigation, rock mineral identification and geochemical soil survey, the authors consider that it is a deposit mainly controlled by stratigraphic lithology characterized by relatively stable ore-bearing strata and lithology. The orebody mainly occurs in carbonaceous silty argillaceous slate and black carbon-bearing silty calcareous argillaceous slate of lower 2nd member of Paleozoic Lanmuqiao Formation. Orebodies are stratiform or stratoid in form and are characterized by low-medium grade and large size, associated with Ag and other useful components. V, Ag, Mo, U and other metallogenic elements are fairly rich in the ore-bearing strata, in which V anomalies with high intensity and large scale form several concentration centers and have huge prospecting potential. R type cluster analysis shows that V, U, Mo are concentrated in a class and Cu, Ag in another class. V, U, Mo are the element combinations of deposition and Cu, Ag are the lower-medium temperature hydrothermal elements. This deposit might have experienced superimposition of Ag mineralization due to the influence of later hydrothermal activity. V-U-Mo combined anomalies are distributed in beaded cluster in NW-SE direction, consistent on the whole with the distribution and the exposed range of the Lanmuqiao Formation. V-U-Mo combined anomaly can be regarded as the geochemical prospecting indicator of the ore deposit.

Keyword: sedimentary type of V polymetallic deposit; ore-bearing strata; geochemical characteristics; element association; Pingbian, Yunnan

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黑色岩系的成矿性及含矿性一直是地学界研究的热点, 世界上众多的有色金属、贵金属、稀有稀土金属、放射性元素和能源矿产的形成都与黑色岩系密切相关 $\begin{matrix} ^{[13]} \end{matrix}$ 。我国南方地区下寒武统黑色岩系分布广泛, 自20世纪60年代开始, 先后在湘西、黔东牛蹄塘组黑色岩系中发现大型、超大型镍、钼、钒矿床 $\begin{matrix} ^{[211]} \end{matrix}$ 。近年来, 云南省地质矿产勘查开发局在云南屏边县五家寨、上腊梯、马卫一带寒武系黑色岩系中也找到了大型钒多金属矿床 $\begin{matrix} ^{[1214]} \end{matrix}$ 。

屏边沉积型钒多金属矿赋存于下寒武统浪木桥组二段下部的炭质粉砂质泥质板岩及灰黑色含炭细粉砂质钙质泥质板岩中, 呈层状、似层状产出, 矿床规模大, 钒品位中等, 伴生的银等有益组分可综合回收利用, 开发前景广阔, 具有重大的科研价值和经济价值。作为云南新发现的优势矿种, 屏边沉积型钒多金属矿勘探及科研工作正处于起步阶段, 许多基础地质问题有待深入研究。

笔者在收集、整理矿区地质资料和1∶ 5万土壤地球化学资料的基础上, 结合野外调查, 初步讨论了矿区的地质特征及地球化学特征, 为云南屏边下寒武统黑色岩系沉积型钒矿的开发利用提供依据。

1 区域成矿背景

矿区位于华南褶皱系个旧断褶束与文山— 富宁断褶束交接部位, 西邻哀牢山造山带, 构造较为复杂。区内出露的地层为震旦系屏边群(Zpb), 寒武系下统浪木桥组(∈ ₁l)、冲庄组(∈ ₁c)、大寨组(∈ ₁d), 中统田蓬组(∈ ₂t)、龙哈组(∈ ₂l)和上统歇场组(∈ ₃x)、塘家坝组(∈ ₃t)、博菜田组(∈ ₃b)^[15]。矿区岩浆岩不发育, 仅见少量基性、超基性侵入岩和喷出岩。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区出露震旦系屏边群, 下寒武统浪木桥组、冲庄组、大寨组和中寒武统田蓬组地层。

震旦系屏边群出露于矿区南西部, 呈北西— 南东向展布。岩层下部为紫红、灰绿色条带状粉砂质绢云千枚岩, 偶夹粉砂岩; 中部为紫红色绢云千枚岩夹石英粉砂岩、微层状绢云石英粉砂岩与绢云千枚岩互层; 上部为紫红色绿泥绢云板岩、灰绿色绢云细— 粉砂岩。

寒武系下统浪木桥组出露于矿区中部, 呈北西— 南东向展布。岩层下部为砾岩、含砾砂岩; 中部为条带状绢云板岩或炭质泥质板岩夹灰岩、粉砂岩、硅质岩, 为主要含矿层位, 矿体主要赋存于炭质粉砂质泥质板岩及灰黑色含炭细粉砂质钙质泥质板岩中, 矿体底板地表为深灰色含磷硅质板岩, 深部为灰黑色炭泥质钙质板岩、含钙质炭质砂质板岩, 具蠕虫条带状特征, 主要以黑色炭泥质钙质板岩及蠕虫条带状结核为底板标志, 是最重要的地层岩性找矿标志; 上部为白云质灰岩、薄层灰岩、板岩互层。浪木桥组与下伏屏边群呈断层接触及假整合接触。

寒武系下统冲庄组分布于矿区北东部。岩层下部为绢云板岩夹条带状粉砂岩; 上部为绢云板岩夹云母质粉砂岩, 局部互层, 偶夹灰岩及铁锰质粉砂岩扁豆体。冲庄组与下伏地层呈断层或假整合接触。

寒武系下统大寨组出露于矿区北东部。岩层下部为灰色、深灰色块状具泥质条带微粒灰岩夹黄色、灰色云母板岩; 上部为灰黑、深灰色块状具不连续泥质条带微粒灰岩。大寨组与下伏冲庄组呈整合接触。

寒武系中统田蓬组分布于矿区北东部。岩层下部为板岩为主夹粉砂岩及灰岩; 中部为白云岩、灰岩夹少量粉砂岩及板岩; 上部以深灰色中厚层状— 块状白云岩或白云质灰岩为主, 夹长石石英砂岩或粉砂质板岩。田蓬组与下伏大寨组呈整合接触。

2.2 构造

矿区构造主要有褶皱和断裂两类。褶皱主要有轴向近南北向的五家寨向斜和轴向为25° ~35° 的营盘向斜、大平向斜等。

本区发育NW、NE向两组断裂, 其中NW— SE方向延伸且相互平行的压扭性断层最为发育, 有F₃、F₄、F₅、F₆、F₇共5条, 该组断裂延伸方向在350° ~325° 之间, 延伸长度20~54 km不等, 断面近直立, 为右行压扭性断裂, 切断NE向断裂。NE向断裂规模较小, 沿走向延伸数十米至数百, 为压扭性断裂, 被NW向断裂所切, 为较早发育的断裂。

2.3 岩浆岩

仅见少量基性喷发岩、玄武岩出露于矿区南部。

2.4 矿体特征

已圈定钒矿体9个, 矿体呈层状、似层状产出, 长1 200 m~1 800 m, 宽数米, 厚度为3~8 m, 倾斜方向控制最大斜深400~600 m。V₂O₅品位在0.54%~1.48%, Ag品位为(0.61~33.30)× 10^-6。矿物呈变余泥砂质— 泥质结构、显微鳞片状结构、它形粒状结构, 板状、千枚状构造。

3 地球化学特征

3.1 微量元素特征

在矿区开展1∶ 5万土壤地球化学测量, 测量面积440 km², 共取样7 040件, 送云南省地质矿产勘查开发局中心实验室采用化学分析方法测试Ag、Cu、Mo、Ni、U、V、Au, 经统计得表1。

表1 云南屏边沉积型钒多金属矿床不同地层元素含量统计^[14]

矿区不同地层微量元素含量有以下特点:与中国大陆沉积岩丰度值^[16]相比, 矿区不同地层中微量元素含量不同, 其中浪木桥组V、Mo、U相对富集, 是矿区最主要的含矿地层; 冲庄组和大寨组U、V含量也较高, 为次要含矿层位; 各地层中Ni、Cu、Au含量均低于沉积岩丰度值; Ag在所有地层中均出现异常, 且含量平均, 没有明显的富集层位。

3.2 R型聚类分析

将7 040件样品的V、U、Mo、Cu、Ag、Ni六种元素分析值, 用数理统计软件作R型聚类分析(图1)。

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	图1 云南屏边沉积型钒多金属矿床R型聚类分析谱系 ^[14]

相关系数大于0.5水平时, Ag和Cu聚为一类, Mo、U、V为一类, 而Ni单独为一类。Mo、U、V是与沉积作用有关的矿化元素组合, 其组合异常可作为矿区地球化学找矿标志。Ag、Cu是与中低温热液有关的元素组合。矿区可能经过两期成矿作用, 即沉积、成岩期形成Mo、U、V的富集, 后期由于地下水热液活动或变质热液活动叠加了Ag矿化。

3.3 地球化学异常分布规律

3.3.1 异常下限的确定

采用数理统计方法, 利用T= $\begin{matrix} \overset{̅}{x} \end{matrix}$ +kσ (T为某元素异常下限; $\begin{matrix} \overset{̅}{x} \end{matrix}$ 为该元素平均值; σ 为该元素标准离差; k为系数)计算各元素异常下限(表2)。

表2 云南屏边沉积型钒多金属矿床地球化学异常下限^[14]

3.3.2 地球化学异常分布特点

用MapGIS成图软件分别绘制矿区V、U、Mo和Cu、Ag地球化学异常(图2), 发现以下特点:矿区V、U、Mo的异常中心大致重合, 表明它们是成因上相关的矿化元素组合。V-U-Mo组合异常呈串珠状分布, 大致呈北西— 南东向展布, 与浪木桥组地层出露范围大体一致, 受地层岩性控制明显。Cu-Ag异常也呈串珠状分布, 呈北东— 南西展布, 与北东向断裂构造相重合, 受断裂控制明显。V异常规模最大, 形成多个浓集中心, 与V矿体基本重合, 具有良好找矿远景。

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	图2 云南屏边沉积型钒多金属矿床地质及V、Mo、U地球化学异常 (据参考文献[14]改绘)

4 矿床成因分析

矿区主要出露下古生界浅海相碎屑岩和碳酸盐岩, 赋矿层位是一套炭质粉砂质泥质板岩及灰黑色含炭细粉砂质钙质泥质板岩, 沉积环境为相对还原还境。矿体底板为含磷硅质岩建造, 经前人研究, 南方地区寒武系海相含磷硅质岩与海相火山热液活动有关^{[2, 3]}。矿区下古生代可能存在火山喷流作用, 带来丰富的Mo、U、V等成矿物质。还原环境下藻类、细菌等大量繁殖, 吸附海水中的V、U、Mo等成矿元素, 死亡后堆积, 经过成岩、成矿作用富集形成沉积型V矿床。

后期由于变质改造作用或地下水热液作用, 成矿热液携带Cu、Ag等成矿元素, 沿构造裂隙运移、沉淀, 使矿床叠加了Ag矿化。

5 结论

(1) 云南屏边沉积型钒多金属矿床是一个大型钒矿床, 地层控矿特征明显, 矿体主要赋存于下寒武统浪木桥组二段下部的炭质粉砂质泥质板岩及灰黑色含炭细粉砂质钙质泥质板岩中, 以黑色炭泥质钙质板岩及蠕虫条带状结核为底板标志。

(2) 赋矿地层以V、U、Mo元素组合异常为特征, R型聚类分析表明, V、U、Mo聚为一类, V、U、Mo为沉积元素组合, 其元素组合异常可视为矿区地球化学找矿标志。

(3) 云南屏边沉积型钒多金属矿床伴生银矿化, Cu、Ag在R型聚类分析中聚为一类, 与中低温热液活动有关, 该元素组合异常多呈串珠状沿北东向— 南西向断裂分布。矿区可能存在两期成矿作用, 即早期海相沉积、成岩作用形成V矿床, 后期由于热液活动叠加了Ag矿化。

致谢:云南省地质矿产勘查开发局物化探队提供了地质、化探资料, 并对野外工作提供了帮助。论文是云南省地质矿产勘查开发局物化探队和云南国土资源职业学院的合作成果。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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胡能勇, 夏浩东, 戴塔根, 等. 湘西北下寒武统黑色岩系中的沉积型钒矿[J]. 地质找矿论丛, 2010, 25(4): 296-302.

The black rock series at bottom of Lower Cambrian Niutitang formation mainly consists of black carbonaceous shale which contains not only Si, P, C, but is also rich in nonferrous, precious, rare-metals and REE, thus is a new type of non-ferrous, precious metal reserve in our country. Specially, the abundant V resource is another superior mineral product discovered after Mn, Hg and Pb-Zn deposit in the west Hunnan province. The black rock series was deposited under deep water anoxic reductive environment on the shelf of southeast margin of Yangtze paraplateform and is characterized by enrichment of organic substance. V is preferentially compounded with organic substance. Metallization was led by the change of sedimentary environment. Biogeochemistry plays an important part in formation of the V deposit. And the deposit belongs to chemical and biochemical sedimentary type.

湖南西部寒武系下统牛蹄塘组底部的含碳硅磷质黑色岩系主要由黑色碳质页岩组成,富集了多种有色金属、贵金属、稀有金属和稀土元素,是我国新类型的有色金属、贵金属的矿产资源和后备矿产资源,其中尤以钒的资源量最丰富,是湘西地区继锰和汞铅锌矿之后,又一最具优势和开发前景的矿产资源。研究表明,黑色岩系形成于扬子准地台东南缘之深水斜坡的缺氧环境,有机质含量高是其重要特点,钒在有机质中优先被结合。沉积环境的改变导致成矿作用的发生,生物地球化学作用是钒矿成矿的主导作用。矿床属于化学和生物地球化学沉积型钒矿。

... 矿体底板为含磷硅质岩建造,经前人研究,南方地区寒武系海相含磷硅质岩与海相火山热液活动有关^[2,3] ...

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游先军. 湘西下寒武统黑色岩系中的镍钼钒矿研究[D]. 长沙: 中南大学, 2010: 1-5.

湘西下寒武统黑色岩系中的Ni、Mo、V矿床,80年代中晚期开始断续开发利用,90年代末达到高潮。然而研究工作相对滞后,虽然有不少学者、专家教授从多个方面进行专题研究探讨,取得了不少研究成果,但对区内Ni、Mo、V矿床的研究亟待加强,特别是对钒矿研究更显薄弱。选题研究湘西下寒武统中的镍钼钒矿床,是在前人已有研究成果的基础上,充分利用了自2005年9月1日实施本区深部找矿勘查工程以来所取得的勘查成果,着眼于矿床的成矿地质背景、黑色岩系的主要岩石类型、岩(矿)石地球化学特征、矿床地质特征、成矿元素的富集组合与成矿作用、矿床成因以及矿床开发利用前景等多方面进行较深入系统的研究工作。本次研究工作以岩石地球化学和矿床地球化学理论为指导；以前人对华南及本区黑色岩系的研究成果为依托；以区内深部找矿和矿业开发资料为基础。通过对已知勘查区和矿业开发区野外考察、采样检测、室内综合研究等手段,查明区内下寒武统黑色岩系中镍钼钒矿及其围岩的区域地质背景、成岩成矿地质条件、矿床地质特征,探讨矿床控矿因素、成矿规律、成矿热动力条件以及矿床的成因模式等,并简单研究了矿床的开采技术条件、选冶技术性能和开发利用前景。湘西下寒武统黑色岩系,是我国南方黑色岩系的重要组成部分,经历了晚震旦世—早寒武世早期扬子陆块由拉张向热沉降转换,以及早寒武世早期—早奥陶世被动大陆边缘的演化。形成了一套碳酸盐台地边缘沉积和斜坡沉积的碳酸盐岩、碎屑岩。相应的矿床与华南下寒武统黑色岩系中的层状矿床可以类比。区内花垣—慈利深大断裂是区内重要控岩控矿构造,与区内地层分布、矿床形成关系极为密切。含矿岩系(黑色岩系),不是以炭质页岩为主,而是一套碳酸盐岩、硅质岩、磷块岩、碎屑岩组合。含钒岩系主要为炭质磷质硅质岩、炭质硅质白云岩、硅质磷块岩、硅质粘土岩等；含镍、钼岩系主要为硅化—碳酸盐化磷质粉砂岩、炭质磷质粉砂岩、硅化碳酸盐化磷块岩、硅质磷块岩、重晶石化砂砾屑磷块岩、炭质白云岩等。岩(矿)石元素地球化学特征的研究表明,镍钼矿床和钒矿床形成环境和成矿作用(包括成矿物质来源)均有较大差别。根据矿床中的微量元素、稀土元素、分散元素、贵金属元素等含量变化、组合特征以及流体包裹体特征等认为：钒矿层形成于正常浅海陆缘海盆地环境,成矿作用主要为生物化学成矿作用,成矿物质来源为多源；镍、钼矿形成于较特殊的陆缘深海槽环境,成矿作用以海相热水成矿作用为主,海底火山喷流作用为成矿提供了丰富的矿质。含Ni、Mo、V黑色岩系中,伴生元素具有明显特定的组合。V、P、C, Yb、Ba含量均很高,是本区域主要异常元素。钒矿层中伴生元素很低,不具备综合利用价值。镍钼矿层中伴生元素组合较为复杂,伴生V、Cu、Zn,富含Pt、Pd、Os,分散元素Se、Cd具明显异常含量。主量元素在含矿黑色岩系中除CaO略高外,与大陆沉积壳层组份平均含量基本一致。元素含量变化具有如下规律性：Yb在地层和矿体中含量均很高,是地壳元素丰度的数十万倍；Ba的含量在地层和钒矿体中比镍钼矿体高出数十倍；钒矿体中Ni、Mo含量低,且不含其它伴生元素(Ba, Yb除外)；镍钼矿体中富含贵金属元素,Mo与贵金属(Pt、Pd、Os)具明显正相关,Ni与贵金属无相关性。 Ni、Mo、V的赋存状态研究表明：镍钼钒赋存规律明显。钒主要以离子吸附态、类质同象等赋存于粘土矿物中,在炭和有机质中含量极少,在黄铁矿、辉钼矿中含钒,但以何种形式存在,有待于进一步研究,目前很难确定区内有含钒的独立矿物。镍的独立矿物较多,主要是硫化物和硫砷化物,钼的独立矿物主要是辉钼矿。本次研究认为：Ni、Mo应有相当部分不是以独立矿物存在,仅是笼统的解释为“硫炭钼矿”比较勉强。钼的唯一独立矿物辉钼矿,在镜下观察为典型次生(后生)矿物,是在成岩之后形成的；大量的含镍主要矿物针镍矿也是典型的次生矿物,是由含镍黄铁矿分解而成。研究区镍钼钒矿体属顺层整合矿体。钒矿层与镍钼矿层顺层整合产出,矿区Ni、Mo矿床和V矿床,剖面上可以对比,具沉积型矿床的基本特征。成矿作用以生物化学沉积作用为主,成矿物质来源具多源型。海底喷流和海相热水作用,为区内镍钼钒矿床的形成提供了大量的成矿物质。致使区内Ni、Mo矿床的形成表现出两套成矿系统和多种成矿作用特征。无论是湘西、贵州遵义,还是浙西—开化—诸暨,凡是下寒武统黑色岩系中镍钼矿床(含贵金属矿化)的地区,其下伏地层必然是上震旦统灯影组白云岩类。一旦该层位岩性沿走向相变为热水沉积的上震旦统留茶坡组硅岩,其上为下寒武统黑色岩系的沉积型钒矿层,而镍钼矿富集层位则消失。镍钼钒矿床的开发利用研究结果表明：本类型矿床勘探难度小、开采技术条件简单、选冶加工技术成熟,能够满足“绿色矿山”建设、生产的各项要求,具有良好可开发利用前景。

... 矿体底板为含磷硅质岩建造,经前人研究,南方地区寒武系海相含磷硅质岩与海相火山热液活动有关^[2,3] ...

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吴朝东, 杨承运, 陈其英. 湘西黑色岩系地球化学特征和成因意义[J]. 岩矿物学杂志, 1999, 18(1): 26-37.

This paper deals with the formation conditions of black shales based on such analytical techniques as ICP_MS, GC_MS, isotope, organic carbon, element facies and micropetrology. Studies show that the Upper Sinian_Lower Cambrian black shales were formed in an anoxic environment, and the organic sources were algae and fungi (Thallophyta). The paper points out five geochemical indicators of anoxic environment. The organic matter, especially lipids, can be well preserved in an anoxic environment. Black shale is also an indicator of the oceanic anoxic event. During the slow degradation of organism, the organic matter absorbed and combined many elements. At the early diagenetic stage, the organic matter was decomposed, and some elements were remobilized. Hence the elements exhibit multi_stage enrichment and varied forms. The key factor is the adsorption of organism and the combination with the organic matter. The strata of Ni_Mo, coal stone, barite and phosphorite deposits are controlled by the change of sea level, and the ore_bearing sets are developed in the transgressive series and condensed sections. The black shales are characterized by high content of Ni, Mo and Mn, lower total REE, comparative enrichment of HREE, and negative Ce anomaly. Geochemical and REE features indicate that black shales were deposited in an epeiric sea environment.

本文采用GC_MS、ICP_MS、形态硫分析、硫同位素、物相分析等方法综合研究了湘西晚震旦世-早寒武世黑色岩系的地球化学特征和形成条件。湘西黑色岩系以富有机质为特征,其来源为藻、菌类生物,形成于缺氧环境。缺氧标志包括有机碳、黄铁矿含量、硫同位素、稀土元素的分布、δU、DOP和生物标志物等参数。在黑色页岩中富集V、Ni、Mo等微量元素,并在局部地区形成具有工业价值的矿床。研究认为,生物、有机质对一些元素的吸收、络合作用是黑色岩系中富集多种元素的主要原因。稀土元素的分布和硫同位素的组成表明湘西黑色岩系形成于缺氧的陆架边缘浅海环境,海底热液活动为其提供了丰富的物质来源。

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鲍振襄, 万榕江, 包觉敏. 上扬子台区下寒武统黑色岩系中的钒矿床[J]. 云南地质, 2002, 21(2): 175-181.

我国南部早寒武世黑色岩系中，蕴藏丰富的金属和非金属矿产。而位于扬子地台东南缘的钒矿床尤其令人瞩目。本文以湘西为例，剖析该类钒矿地质特征和成矿规律。矿床产于下寒武统黑色岩系底部的碳质页岩、硅岩及黑色页岩组合中。矿层呈层状、似层状，产状稳定，埋藏浅，储量大。矿石主要由水云母(伊利石)和石英组成，含有机质及藻类化石。成矿受地层、岩性、古构造和古地理条件控制。矿床具有微生物成矿与海底热水沉积双重特征，成因应属生物地球化学沉积矿床范畴。

2005

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江永红, 李胜荣. 湘黔地区前寒武一寒武纪过度时期硅质岩生成环境研究[J]. 地学前缘, 2005, 12(4): 622-629.

湘、黔地区张家界、遵义一带分布有黑色岩系型Ni-Mo-PGE 矿床,硅质岩作为矿化体标志之一.对黑色岩系中硅岩的地质产状、标型特征、成因意义的研究均反映了热水成因,其生成时的热水环境温度变化为80～98 ℃.硅的稳定同位素δ30Si值(-0.5‰～-0.3‰)清楚地反映湖南张家界三岔硅质岩形成环境属于特殊的较深水海槽类型,并总体与武陵期基性、超基性岩类在黑色岩系物质供应方面所可能起的积极作用有关.而湖南三岔硅质岩的氧同位素不仅与美国阿拉斯加De Long山海底喷流沉积的氧同位素组成比较接近,与湘西北慈利层状硅岩的变化区间(18.12‰～22.55‰)以及中国秦岭凤太硅岩的变化区间 (18.74‰～22.05‰)吻合,应为热水喷流沉积型.热水矿化也为Ni、Mo矿床形成的主要机制.经过投点研究证实,本区硅质岩主要是热水沉积物区的硅质岩,是富硫化物层多种成矿元素沉淀高峰期前后出现的富硅质热卤水活动的遗迹.而通过依据自生矿物组合对黑色岩系型镍钼铂族多金属矿化作用介质的酸碱度和氧化还原电位进行了恢复,证明包括后生阶段的硫化物-方解石细脉,成岩成矿均对应着一定的介质条件,本区域硅质岩生成于微碱性的介质环境,硅质岩的介质pH≈7.0～7.8, Eh≈0.0～0.1 V.

2005

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潘家永, 马东升, 夏菲, 等. 湘西北下寒武统镍钼多金属富集层镍钼的赋存状态[J]. 矿物学报, 2005, 25(3): 283-298.

对湘西北三岔、杆子坪镍-钼富集层中镍-钼矿石进行了电子探针研究,发现了镍黄铁矿、辉砷镍矿、方硫镍矿、针镍矿、紫硫镍矿与铁辉砷镍矿等镍的独立矿物与"碳硫钼矿"等含钼的矿物.研究表明,镍-钼富集层中镍主要赋存在上述含镍矿物及细粒胶状黄铁矿中;钼主要以"碳硫钼矿"的形式存在.

2008

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张应文, 杭家华. 贵州沉积型镍钼钒矿成矿地质特征及找矿方向[J]. 矿产与地质, 2008, 22(2): 117-120.

贵州沉积型镍钼钒矿与寒武系下统牛蹄塘组黑色岩系密切相关,文章从该类型矿床的时空产出特征、沉积环境与岩相特征、赋矿层位与含矿岩系、控矿因素与富集规律、成矿物质来源特征诸方面,对其成矿地质特征进行了分析与研究,探讨了矿床成因,提出了找矿方向.

2009

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熊玉生, 李旭辉, 杨述旭. 江西硐门矿区沉积型钒矿地质特征及成矿因素分析[J], 资源环境与工程, 2009, 23(6): 767-770.

通过对硐门钒矿成矿地质特征的阐述和分析,厘定其成因类型为与寒武系下统王音铺组底部黑色岩系有关的沉积型矿床,形成于海湾-泻湖相环境.该层位区域上分布广泛,蕴含有丰富的钒矿资源,并伴生镍、钼等多种有用元素,具有广阔的勘查和开发前景.

2010

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朱红周, 侯俊富, 王淑利. 南秦岭千家坪钒矿床地质地球化学特征与钒的富集规律[J]. 中国地质, 2010, 37(5): 1491-1500.

Abstract：The Qianjiaping vanadium deposit occurs in the black rock series of lower Cambrian Shuigoukou Formation in southern Qinling region. The black rock series is composed of black carbonaceous siliceous rocks, black carbonaceous siliceous rocks interbedded with argillite and argillite. The vanadium ore bodies are layered in form. The ore type is mainly black carbon-bearing siliceous rocks interbedded with argillite. The vanadium mineral is mainly roscoelite. The main components of the black rock series are SiO2, Al2O3 and K2O, with the enrichment of such elements as Fe, Ba, Zn, P, Cu, Ni, Cr, Sr, Zr, Ag, Ti, Mn and V. The values of the black rock series n(V)/n(Cr)=5.92—30.64, n(V)/n(V+Ni)=0.88-0.99, and δU>1 indicate that the sedimentary environment might have been under an anoxic condition. The values of the black carbonaceous siliceous rock n(SiO2)/n(Al2O3)=238.81, U/Th>1 and δ30Si=-0.1‰-0.5‰, and δ18O=20.2‰—25.8‰ indicate that the ore deposit was probably a hydrothermal deposit in the closed semi-deep ocean basin. The values of the argillite n(SiO2)/n(Al2O3)=5.69，n(Al)/n(Al+Fe+Mn)=0.63，and n(Si)/n(Si+Al+Fe)=0.74-0.76 indicate that the material sources were probably of continental origin, affected by hydrothermal solution. The vanadium mineralization is hosted in the black rock series deposited originally in the fault basin near the margin of the isolated paleo-uplift. The vanadium obviously tends to be concentrated in the argillite inside or near the black carbonaceous siliceous rock. The vanadium content is the highest in the transitional strata between the carbonaceous siliceous rocks interbedded with argillite and argillite, so is the content of such elements as Cu, Pb, Zn, As, W and Mo. The metallogenic materials of the vanadium deposit might have been derived from deep hydrothermal solution. The absorption of the argillite is very important for the vanadium enrichment. It is concluded that the vanadium deposit should be of exhalative hydrothermal sedimentary origin.

提要：千家坪钒矿床产于南秦岭下寒武统水沟口组(?缀1sh)黑色岩系中，该黑色岩系由黑色含炭硅质岩、含炭硅质岩夹泥岩和泥岩等组成。钒矿体呈层状产出，矿石以黑色硅质岩夹泥岩型为主，含钒矿物主要为钒云母。黑色岩系岩石主要成分为SiO2、Al2O3、K2O等，富集TFe、Ba、Zn、P、Cu、Ni、Cr、Sr、Zr、Ag、Ti、Mn、V等多种元素。黑色岩系n(V)/n(Cr)=5.92～30.64、n(V)/n(V+Ni)=0.88～0.99、δU>1，判断其为缺氧沉积环境。黑色硅质岩n(SiO2)/n(Al2O3)=238.81，U/Th>1以及δ30Si=-0.1‰～0.5‰、δ18O=20.2‰～25.8‰，判断其为半深海滞留沉积盆地热水沉积成因。泥岩n(SiO2)/n(Al2O3)=5.69，n(Al)/n(Al+Fe+Mn)=0.63，n(Si)/n(Si+Al+Fe)=0.74～0.76判断其物源为陆源，但受到热水作用影响。钒矿化受下寒武世古隆起边缘断陷滞留盆地中形成的黑色岩系层位所控制。钒明显趋向在炭硅质岩所夹的泥岩或硅质岩附近的泥岩中富集，在炭硅质岩夹泥岩段向泥岩段过渡层位，常常含结核，钒元素含量达到峰值，其他Cu、Pb、Zn、As、W、Mo等元素富集规律与V元素基本一致。该矿床成矿物质主要来源于深部热水，泥岩的吸附作用对钒的富集具有重要作用。综合地质、地球化学特征，认为该矿床为热水喷流沉积成因。

2013

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刘琦, 赵爱林, 肖刚, 等. 喷流沉积型多金属矿床中镍钼的赋存特征[J]. 岩矿测试, 2013, 32(1): 70-77.

: 喷流沉积型矿床是矿床地质学研究的前沿课题，查明矿石中重要组分(镍和钼)的赋存状态是该类矿床地质学研究的重要内容。湘黔地区天鹅山—黄家湾、大坪—大浒镍钼矿带是典型的海底喷流沉积矿床，本文采集该矿区的样品，应用化学和光谱定量分析、偏光显微镜和X射线衍射、扫描电镜、电子探针等大型现代仪器相结合的分析手段，研究了矿石中镍和钼的赋存状态。化学和光谱分析确定矿石中镍含量为3.76％，钼含量为4.99％；偏光显微镜下观察发现金属矿物零星分布，颗粒细小，结晶程度差，光学特征极不明显，晶体形貌特征难以观察，初步推断矿石矿物以胶状形式存在，但在光学显微镜下很难为这些矿物定名和描述；X射线衍射分析验证了偏光显微镜鉴定结果，印证了样品中存在很多非晶质矿物，仅有钨钼钙矿和镍黄铁矿两种矿物含有镍钼，且矿物含量很低(分别为0.4%和0.8%)，对比化学分析结果，可推断样品还存在其他富含镍钼元素的矿物。进一步对富集镍钼元素的区域进行电子探针分析，最终确定了镍除了赋存于辉砷镍矿、方硫镍矿中，在胶状黄铁矿和磁黄铁矿边缘呈蠕虫状花边的镍黄铁矿中也有富集；钼主要赋存于碳硫钼矿中。矿石中的镍钼主要赋存于由胶态向结晶态过渡的金属矿物中，研究成果为该类矿床的矿石矿物学研究、选矿、冶炼及矿石综合利用提供重要的信息和依据。

0.0

罗兴, 罗智广. 红河州屏边县钒矿钒的赋存状态研究[J]. 矿产综合利用, 2011(6): 23-25.

经化学分析、磨制光薄片(显微镜下观察)、人工重砂分析和扫描电镜电子探针分析等研究发现:红河屏边的钒矿为沉积型钒矿,主要的岩石类型为粉砂质泥岩、细砂屑灰岩、泥晶灰岩和硅质板岩等。钒有两种赋存状态:第一种主要以类质同象的形式(部分不排除是由于矿物包裹吸附钒的碳质),普遍赋存在石英、铝硅钡石、磷灰石、方解石、褐铁矿和含钒金红石等矿物中,在矿石中占97%以上;第二种以吸附状态存在,被碳质吸附。由于该矿石中的钒以类质同象的形式分散在多种矿物中,未发现以独立矿物形式存在的钒,所以该钒矿无法通过物理选矿方法分离和富集,该矿石今后的选矿研究方向应采用化学选矿。

2012

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郑天平. 云南屏边地区钒多金属矿成矿地质特征浅析[J]. 大科技, 2012, (5): 236-237.

本文以屏边县五家寨矿区为例，探讨该区黑色岩系中的钒矿床成矿地质特征，希望能供同行在屏边地区黑色岩系找矿提供帮助和参考。

2011

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1992

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曹仁关, 陆瑞芳. 滇东南屏边地区震旦系的划分与对比[J]. 云南地质, 1992, 11(4): 330-335.

摘　要：

... ₃b)^[15] ...

1990

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... 矿区不同地层微量元素含量有以下特点:与中国大陆沉积岩丰度值^[16]相比,矿区不同地层中微量元素含量不同,其中浪木桥组V、Mo、U相对富集,是矿区最主要的含矿地层 ...