陕西省黑色岩系中钒矿的分布特征与找矿方向

杨 涛，火兴开

（中国冶金地质总局西北地质勘查院，陕西西安710119）

钒资源是我国重要的战略资源。钒的应用十分广泛，在钢铁、有色金属加工、电池、新能源等工业领域都有重要的作用。近年来随着科技的进步，钒液流电池、钒氮合金等新产品的问世使得钒资源一度供不应求。

陕西省有较丰富的钒矿资源，但受钒矿价格、矿业形式、产业形式、环保要求等因素的制约，钒资源的开发利用程度较低，还具有较大的继续勘查潜力。

1 陕西省钒矿分布特点

陕西省的钒矿主要分布在陕西南部商洛、安康、汉中地区。钒矿床类型主要为沉积型钒矿和岩浆型伴生钒矿。沉积型钒矿主要赋存于南秦岭东段下寒武统及下志留统黑色岩系中，该类型的钒矿主要分布在商洛和安康；而岩浆型伴生钒矿为汉南杂岩区内钛磁铁矿中的伴生钒矿，主要分布在汉中东部。两种类型的钒矿床（点）因其独特的成矿地质条件，各自具有成片、成带、成区集中分布的特点（图1）。

1.1 汉南杂岩区岩浆型钒矿

岩浆型钒矿主要分布于秦岭造山带扬子陆块北缘。区内出露的岩浆岩主要为汉南基性杂岩系，分布着一系列基性—超基性杂岩体。整个成矿带呈北东向带状展布于洋县—西乡—南郑一带，总体呈NE向展布（图2）。

区内矿产以磁铁矿为主，钒以伴生资源存在，伴生钒品位一般0.03%～0.573%，区内主要典型矿床为毕机沟大型钒钛磁铁矿，毕机沟矿体主要产于晋宁期辉长岩体中的异剥辉长岩相中，为典型的岩浆分异熔离型矿床。全矿区估算了磁铁矿资源量4×108t，伴生V2O5资源量65×104t。其次有八宝台、良心河、邵家沟、杏树岭、横树林等小型钒钛磁铁矿床。区内预计伴生V2O5总资源量大于150×104t。

由于在选冶中铁钒分离存在技术难题，因此该区带上的钒资源还未能进行有效利用。陕西有色集团正在努力攻克铁钒分离的技术难题，未来该区可能会成为一个新的钒矿基地。

1.2 沉积型钒矿

南秦岭早古生代黑色岩系是扬子板块北部被动陆源裂谷裂陷盆地中沉积半深海—深海相硅质岩类、泥质岩类、碳酸盐岩、含磷—炭硅泥质岩以及发育的海底热水沉积岩系组合。该岩系组合在形成过程中水体相对平静，浮游生物繁盛，消耗水体中大量氧气，底层海水缺氧处于还原环境，控制了黑色岩系的形成。黑色岩系具有很强的吸附性，造成V、P、Mu、Au、稀有元素等元素富集。陕西省沉积型钒资源主要产出于这些黑色岩系中。

钒资源产出黑色岩系按照产出时代划分共有三层。第一层为上震旦—下寒武系黑色岩系鲁家坪组(Z2∈1l)，分布于麻坪河断裂以南的高滩—兵房街一带（图1区域2）；第二层为晚奥陶—早志留系黑色岩系斑鸠关组（O3S1b），主要分布于牛山—白河一带（图1区域3）；第三层为下寒武系黑色岩系水沟口组（∈1s），水沟口组主要分布于山阳—湘河一带（图1区域4）。

（1）晚震旦系—早寒武系鲁家坪组(Z2∈1l)。晚震旦—早寒武系鲁家坪组(Z2∈1l)黑色岩系分布于瓦房坪—曾家坝断裂南侧高滩—兵房街一带。呈SW向展布，长约180km。

该岩性组合分为2个岩性段:上段为炭质板岩、硅质岩夹粉砂岩、灰岩、白云岩，底部含重晶石、毒重石。下段为粉晶灰岩、白云岩夹硅质灰岩等。

区带上钒矿主要赋存于鲁家坪第一岩性段的炭质板岩及炭质硅质板岩中。含矿层中普遍发生黄铁矿化、褐铁矿化。矿体以层状、似层状为主，产状与地层产状相同，多伴生有钼、银、铅锌等。该矿带上代表矿床观音大市川钒矿、平利一带钒多金属矿、紫阳县铁佛钒矿等。

（2）晚奥陶—早志留斑鸠关组（O3S1b）。晚奥陶—早志留斑鸠关组（O3S1b）黑色岩系分布于瓦房坪—曾家坝断裂北侧。主要出露在白河一带，在安康西侧鲤鱼山一带也有少量出露。整体呈EW向展布，出露范围长度约170km。

该岩性组合分两个岩性段，上段为黑灰色薄层状含炭硅质板岩、炭质硅质板岩夹炭质板岩薄层、含炭千枚岩等。下段为含炭绢云千枚岩、绢云石英片岩、含炭石英片岩、砂质板岩、变质粉砂岩。

区内钒矿主要赋存于斑鸠关组（O3S1b）第一岩性段含炭硅质板岩夹薄层状含炭千枚岩中。载钒矿物主要为钒云母及钒铁矿，含矿层多伴有黄铁矿化、褐铁矿化。该成矿带上典型矿床有木瓜坪—木瓜园钒矿、金家院子钒矿等典型钒矿。

（3）早寒武纪水沟口组（∈1s）。早寒武纪水沟口组（∈1s）黑色岩系分布于山阳凤镇断裂与麻坪河断裂之间，多沿陡岭—小磨岭—佛坪吴家山古岛链状古陆周围分布。这些黑色岩系多形成炭硅质岩、炭硅泥质板岩、炭泥质板岩的沉积岩系，这些沉积岩系为钒的富集提供了有利岩石组合，该岩石组合的下部黑色炭质泥岩、硅质岩为钒矿的主要富集位置。该成矿带上典型钒矿床有中村银花钒矿、千家坪钒矿等。

2 陕西省黑色岩系中钒矿资源潜力分析和找矿方向

2.1 成矿规律

陕西南部地区黑色岩系中的钒矿成矿规律如下：

（1）矿化受层位控制较为密切。南秦岭地区的黑色岩系中的钒矿床均表现为炭—硅—泥岩建造，炭硅质岩与炭泥质岩呈互层状，并夹有不稳定的层状重晶石。

（2）矿化与特定岩石组合关系较为密切。陕南地区的黑色岩系中的钒主要富集在炭硅质岩、炭泥质岩中。钒矿化受黑色岩系层位控制。钒矿化现象与特定的岩石组合及沉积层位关系密切。表现为钒矿化的富集位置多在炭泥质岩与炭硅质岩接触的位置。该特征反映了还原环境为钒富集的有利条件，炭硅质岩与钒元素物质来源相同，炭泥质岩引起了钒元素的富集。在特定层位中寻找炭泥质、炭硅质岩石的接触部位或互层状的岩石组合是可靠的找矿方向。该套炭硅质岩、炭泥质岩的岩石组合为陕南地区黑色岩系中找钒的主要方向。

2.2 找矿前景分析

（1）南秦岭地区处于扬子陆块被动大陆边缘，活跃的板块扩张活动使海底热水带来了大量的物质来源。炭泥质岩、炭硅质岩的岩石组合引起了钒元素的富集，因此南秦岭地区中的黑色岩系中具有较好的成矿因素。

（2）南秦岭地区黑色岩系发育，出露面积较大，这些黑色岩系为钒矿的富集提供了有利的条件。

（3）南秦岭地区整体勘查程度较低，特别是高滩—兵房街一带、安康至白河一带，调查程度较低，还有较大的找矿空间。

（4）区域1∶20万分散流异常显示在镇平一带、安康西—岚皋一带、两河口—麻柳一带三个地区具有较好的钒异常。这些既有钒化探异常又有黑色岩系出露的地方可以作为钒矿找矿的重要靶区。

2.3 找矿方向

陕西南部地区钒矿找矿主要标志是化探异常和黑色岩系出露位置。在有化探异常显示，有黑色岩系出露的位置可以作为钒矿找矿的重点区。

3 结论

陕西省南部地区占有全中国12%的钒矿资源，现阶段陕西省对钒矿的整体勘查程度较低，随着钒资源利用方向的不断扩展，钒资源需求不断升高，陕西省现有钒资源的匮乏使得下一步开展钒资源勘查是必要的。陕西省钒资源分布及找矿方向有以下几点特征：

（1）陕西南部南秦岭地区处于扬子陆块被动大陆边缘，活跃的板块扩张活动使海底热水带来了大量的物质来源。炭泥质岩、炭硅质岩的岩石组合引起了钒元素的富集，因此陕西南部地区的黑色岩系中具有较好的成矿条件。

（2）陕西省钒矿主要分为两种，第一种是在钒钛磁铁矿中伴生的钒矿，已发现的该种钒资源约占陕西省钒总资源量的四分之一，由于钒钛磁铁矿中的铁钒分离存在较大的技术难题，该种钒资源暂时还难以利用。第二种为黑色岩系中的沉积型钒矿，该种钒矿资源量占陕西省钒资源总量的四分之三，是陕西省最主要的钒矿矿床类型。陕西南部地区黑色岩系发育，寻找黑色岩系中的钒具有较大的潜力。

（3）1∶20万分散流异常显示在平利、安康市、麻柳有较好的钒化探异常，又有可供钒富集的黑色岩系出露，这些地方可以作为寻找钒矿的重要靶区。

（4）由于市场经济、环保等因素的影响，陕西省对钒矿的勘查程度整体较低，随着钒资源的需求增大，继续勘查现有资源和寻找新的资源都有很大的空间。