郎学领,邓声虎,马亚鹏,陈 伟
(云南省有色地质局三一七队,云南 曲靖 655000)
“黑色岩系”是以富含有机质为特质的海相细粒碎屑沉积岩的总和,是地史上多次重复出现的特殊沉积相。在扬子陆块南部下寒武统“黑色岩系”广泛分布,“黑色岩系”不仅是磷块岩,重晶石矿产的赋矿层,也是镍、钼、钒、铀、铜、金、银、铂族及稀土元素的等多种有用组分的聚集岩系。赋存于其中的钒矿具有矿体连续,面积广大的特点,是我国社会经济建设的重要后备资源。上世纪80年代以前,下寒武统黑色岩系主要是作为生油岩源岩进行研究;之后随着对黑色岩系多金属矿产资源研究和勘查工作的不断深入,如湖南张家界三岔、贵州遵义黄家湾、陕西南部南秦岭山阳、商南等均为早期在该套“黑色岩系”探获的典型矿床,这为云南省同类型矿床的地质找矿提供了启示。在云南曲靖、滇东北地区,寒武系地层出露完整,黑色岩系分布面积广,蕴含着巨大的资源找矿潜力。
曲靖地区钒、银矿(化)层位于下寒武系与下伏老地层不整合接触面之上,属滨外平原相沉积。根据曲靖地区黑色岩系的地理分布,将其分为北部矿带及南部矿带。北部矿带是本区钒矿的主要产区。
早寒武世,滇中~滇东一带基本继承了晚震旦世的岩相古地理格局;其西有滇中岛陆,东有牛首山岛陆,南有峡口与滇东南浅海相通,北与上扬子海相连。滇东盆地在早寒武世筇竹寺期继承了梅树村期相对深水盆地背景上,盆地基底开始出现一定的构造活动性,盆地边缘轻度上隆成为滨海相,会泽田坝至马龙纳章成为沉降及堆积均很缓慢的同生隆起带,该带的岩层厚度50m~200m,为滨外平原相沉积。(图1)。
从滇东岩相古地理特征与成矿的关系看,钒多金属矿主要分布于滨外平原相沉积。
图1 云南东部早寒武世岩相古地理图
(1)北部矿带有驾车、田坝、德泽四个矿点,它们呈东西向展布。这一带的含矿地层出露齐全。赋存钒、银矿的下寒武统筇竹寺组下段地层,其沉积厚度由西向东逐渐变薄,由驾车(102.41m)-田坝(96m)-德泽(85)m;而赋存于该段底部的钒、银矿层厚度变化与之相反,由西而东逐渐变厚,由驾车(1.2m)-田坝(2.79m)-德泽(3.54m);矿层中V2O5含量的变化,亦随着厚度的增大而增高。
(2)南部矿带由于后期侵蚀作用,一般出露不全,只在东部温泉一带有矿层分布,该区矿层厚度及矿石品位变化较大。
综上所述,矿体赋矿地层为下寒武统筇竹寺组下段(∈1q1)地层,矿体严格受地层控制,为典型的层控矿床。矿体呈层状、似层状顺层产出,总体产状与围岩产状一致,矿体的分布与成矿时的岩相古地理关系密切,矿体分布规律主要受岩相古地理的控制。
图2 曲靖地区钒矿含矿层柱状对比图
早寒武世及其以前发育一系列深大断裂并长期活动,古热液喷口,沿深大断裂发生多期次海底火山喷溢和侵入活动,深部热源物质上涌,与地表水、地下水和海水一道形成具一定温度的热卤水,进行热水循环或热水活动。热卤水在流动过程中,大量溶解元古代基性-超基性岩物质中的有用元素,进一步形成含矿热卤水,这种含矿热卤水是黑色岩系多金属元素的直接来源。
在滞留、还原的台缘斜坡带(水深约200m),表层水中繁衍着大量的藻类和浮游生物,生物生产力高,大量生物死亡下沉,向海底提供充分的有机物质,遗体腐烂分解吸收大量溶解氧,造成大洋中层水体缺氧(还原环境)。
含矿热卤水由于大量生物死亡下沉形成大洋中水体缺氧(还原环境),致使形成的黑色岩系富含有机质,有机质通过吸附、萃取热卤水中的金属元素,在适当环境改变下,通过运移、化学沉淀作用等,在有利位置聚集成矿。
根据野外现场调查,对现有钒、银矿(化)点,区域岩相古地理特征,结合含矿层的分布,进行综合分析研究各区块的找矿前景,可将曲靖会泽钒矿找矿划分为一个Ⅱ级找矿远景区和二个Ⅰ级找矿远景区。
(1)麒麟区土基冲Ⅰ1找矿远景区:该区位于麒麟区温泉至土基冲一带,钒、银矿(化)层寒武系下统筇竹寺组石岩头段由于后期的侵蚀作用,一般出露不全。该区钒、银矿(化)层呈北东向展布,含矿带累计长约4km。已发现土基冲、桥头村2个钒、银矿(化)点,钒、银矿(化)体露头点厚度0.8m~2.4m,钒(V2O5)品位0.60%~1.04%。区内具有寻找中型钒、银矿的前景。
(2)会泽县白不噶Ⅰ2找矿远景区:该区位于驾车乡沧房至箐门前一带,钒、银矿(化)层寒武系下统筇竹寺组石岩头段呈近北东向展布,含矿带累计长4.4km。在白不噶一带发现4个钒、银矿(化)点,钒、银矿(化)体露头点厚度2.0m~4.4m,钒(V2O5)品位0.70%~1.08%。区内具有寻找中型钒、银矿的前景。
图3 云南省曲靖地区钒、银矿找矿远景区预测图
(3)会泽县田坝至沾益县德泽Ⅱ1找矿远景区:该区位于会泽县田坝乡小米嘎、沾益县德泽乡岔河一带,该区钒、银矿(化)层寒武系下统筇竹寺组石岩头段被褶皱和断裂改造呈北东向的“叠瓦状”排列分布,含矿带累计长22km。该区在小米嘎至田坝、德泽一带累计发现26个钒、银矿(化)点,钒、银矿(化)体露头点厚度0.8m~8.4m,钒(V2O5)品位0.62%~1.77%。区内具有寻找大型钒、银矿的前景。