釩礦資源的地質(zhì)特點(diǎn)

釩礦資源的地質(zhì)特點(diǎn)一、礦床時(shí)空分布及成礦規(guī)律在世界范圍內(nèi)，釩礦床的主要成因類型有：1、 巖漿成因礦床：包括產(chǎn)于輝長(zhǎng)巖體、輝長(zhǎng)輝綠巖與大型超基性巖中及產(chǎn)于斜長(zhǎng)巖與輝長(zhǎng)斜長(zhǎng)巖中的晚期巖漿分異釩鈦磁鐵礦礦床。其中的釩均呈類質(zhì)同象產(chǎn)于釩鈦磁鐵礦或含釩磁鐵礦中。如南非、俄羅斯、美國(guó)與加拿大等國(guó)都有此類礦床。2、 沉積礦床：包括雜色巖系的鉀釩鈾礦、黑色巖系、磷塊巖和石油瀝青巖礦床。其中黑色巖系與磷塊巖中的釩礦在美國(guó)占相當(dāng)重要的地位。3、 火山一侵入巖型礦床：主要與富堿性火山一侵入巖有關(guān)。4、 其他：包括沉積變質(zhì)礦床、巖漿變質(zhì)礦床、濱海砂礦、紅土型粘土礦、殘積一坡積礦床與現(xiàn)代火山渣中的釩礦等等。中國(guó)的釩礦床有巖漿型、沉積型和火山巖（玢巖）型。巖漿型礦床在大地構(gòu)造上位于地臺(tái)區(qū)、地臺(tái)邊緣或地槽褶皺帶中，呈帶狀分布，受區(qū)域深大斷裂控制。在成因和空間上總與各個(gè)時(shí)代的基性一超基性巖密切有關(guān)。見于天山一陰山成礦帶、陜南一鄂西成礦帶與川滇成礦帶。如川西的攀西地區(qū)、河北承德地區(qū)、陜西漢中地區(qū)及湖北鄖陽(yáng)、襄陽(yáng)地區(qū)都有巖漿型釩礦床產(chǎn)出。這一類型礦床又分為晚期巖漿分異型和晚期巖漿貫入型。沉積型釩礦則受某一定層位地層與巖性的控制。我國(guó)這類礦床主要是指黑色巖系中的釩礦。它們多分布于中朝地臺(tái)、揚(yáng)子地臺(tái)與秦嶺一祁連地槽褶系兩側(cè)，在塔里木地臺(tái)、華南褶皺系也有分布。巖性上受震旦紀(jì)一早寒武世、志留紀(jì)和二疊紀(jì)的硅質(zhì)一碳質(zhì)巖、鋁（粘）土巖和磷塊巖的控制。目前發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的沉積型釩礦床多產(chǎn)于揚(yáng)子地臺(tái)和秦嶺一祁連褶皺系的所謂“下寒武統(tǒng)黑色巖系”（即廣義的“石煤”）中?？臻g分布上，除了北方的陜、晉、豫諸省有少量出露外，主要見于南方：橫跨川、黔、桂、湘、鄂、浙、皖、贛、粵等省區(qū)，特別是浙江一皖南一贛西南一湖南至桂西北一線，分布著連綿1600多km的黑色巖系層?；鹕揭磺秩霂r中的釩礦主要見于長(zhǎng)江中下游寧蕪地區(qū)。成因上與侏羅系一白堊系火山侵入巖（玢巖）有關(guān)。二、礦床的成因類型中國(guó)已探明的具有經(jīng)濟(jì)意義的釩礦成因類型有巖漿型、沉積型和火山巖（玢巖）型。其他類型礦床工作甚少，尚未發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)意義的礦床。（一） 巖漿型包括晚期巖漿分異型與晚期巖漿貫入型兩類，均與基性一超基性巖有關(guān)，分布于攀西地區(qū)和河北承德地區(qū)。攀西地區(qū)的釩鈦磁鐵礦產(chǎn)于晚期巖漿分異的輝長(zhǎng)巖一橄長(zhǎng)巖一橄欖輝長(zhǎng)巖組合或輝長(zhǎng)巖一輝石巖一橄欖巖組合的層狀巖體中。承德大廟的釩鈦磁鐵礦則產(chǎn)于斜長(zhǎng)巖與輝長(zhǎng)巖接觸帶或斜長(zhǎng)冉破裂帶中。晚期巖漿分異型礦床又分為輝長(zhǎng)巖型（攀枝花與太和釩鈦磁鐵礦礦床）、輝長(zhǎng)巖一橄長(zhǎng)巖一橄欖輝長(zhǎng)巖型（白馬、巴洞釩鈦磁鐵礦礦床）、輝長(zhǎng)巖一輝石巖一輝橄巖型（紅格釩鈦磁鐵礦礦床）、輝長(zhǎng)巖一蘇長(zhǎng)巖型（陜西畢機(jī)溝、望江山釩鈦磁鐵礦礦床）及輝綠巖型（陜西鐵佛寺一桃園釩鈦磁鐵礦礦床）。河北大廟與黑山的斜長(zhǎng)巖一輝長(zhǎng)巖一蘇長(zhǎng)巖型釩鈦磁鐵礦礦床則是晚期巖漿貫入型的代表性礦床。這兩類礦床中的釩都產(chǎn)于釩鈦磁鐵礦之中。（二） 沉積型主要產(chǎn)于下寒武統(tǒng)黑色頁(yè)巖中。黑色頁(yè)巖系由黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、黑色碳泥質(zhì)硅質(zhì)巖和黑色碳質(zhì)硅巖組成。以含較高的有機(jī)碳為特征，含碳量一般為8%?12%。黑色巖系根據(jù)成分可細(xì)分為石煤層、磷塊巖層、釩礦層和鎳鉬多元素富集層；通稱為“石煤”。五氧化二釩在各層中含量相差懸殊，一般為0.13%?1.00%,低于0.50%者占60%（見表1）。釩礦層的巖性序列自下而上為：黑色碳質(zhì)硅巖一黑色碳質(zhì)粉砂質(zhì)頁(yè)巖一釩礦層一黑色碳質(zhì)頁(yè)巖。按不同元素組合，可分為含釩、釩鉬、釩鎳、釩鎵、釩鈾、釩鉬鈾、鎳鉬、鎳鉬釩和釩鎘等類型。釩（鋇）硅酸鹽相是海盆中的粘土物吸收釩的產(chǎn)物，與開闊的淺海盆地環(huán)境有關(guān)；含礦層中的元素來源，既有來自大陸風(fēng)化殼的陸源碎屑，也可能有熱鹵水或海底火山噴發(fā)物質(zhì)（中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所，1981）；釩的成礦作用開始于沉積階段，但主要完成于成巖階段（梁博益,1990）。表1中國(guó)石煤中五氧化二釩品位變化五氧化二釩品位（％）<0.10.1?0.30.3?0.50.5?1.0>1.0占有百分比（％）3.13.133.636.82.8在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，碳質(zhì)頁(yè)巖含五氧化二釩達(dá)到0.80%?0.85%以上才具有開采利用價(jià)值。黑色巖系中還含有Mo、Co、Ni、Cd、Ag和鉑族金屬等多種元素，因此這些“石煤”既是發(fā)熱量低的劣質(zhì)煤，又是一種低品位的多金屬一貴金屬礦石。釩在黑色巖系中被碳質(zhì)或粘土礦物所吸附，或呈單礦物（釩云母）形式存在。（三）火山巖（玢巖）型產(chǎn)于中一基性玢巖中，礦石以角礫狀、脈狀為特征。五氧化二釩含在磁鐵礦和赤鐵礦中。三、典型礦區(qū)（一）紅格釩鈦磁鐵礦礦床位于四川市鹽邊縣（原屬會(huì)理縣），離攀枝花市僅30km。曾稱路枯釩鈦磁鐵礦礦床。分南、北兩礦區(qū)，南礦區(qū)又分為銅山、馬松林和路枯三個(gè)礦段。釩鈦磁鐵礦礦體賦于海西早期基性一超基性巖體中，屬晚期巖漿分異礦床。截止1991年底探明鐵礦石儲(chǔ)量26.7億t。其中工業(yè)儲(chǔ)量13.4億t,二氧化鈦儲(chǔ)量3億t,五氧化二釩儲(chǔ)量647萬(wàn)t,V205品位0.25%。含礦巖體依巖性和含礦性的差異，自上而下分為輝長(zhǎng)巖、輝巖和橄輝巖三個(gè)含礦帶及輝長(zhǎng)巖中含礦層、輝長(zhǎng)巖下含礦層、輝巖上含礦層、輝巖中下含礦層與橄輝巖五個(gè)含礦層。礦體主要賦存于輝巖的兩個(gè)含礦層中，其次是橄輝巖含礦層。礦層產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀一致。礦石物質(zhì)成分包括金屬氧化物、硫砷化物及脈石礦物三大類。金屬氧化物主要為鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、鈦鐵晶石等，其次有鎂鋁尖晶石、釩磁赤鐵礦、鈣鈦礦、銳鈦礦、金紅石、鉻尖晶石等。硫砷化物主要為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦等，次為硫鉆礦、輝鉆礦、紫硫鎳鐵礦、砷鉑礦、毒砂等。脈石礦物主要為輝石、橄欖石、斜長(zhǎng)石，次為角閃石、黑云母、磷灰石。蝕變礦物有綠泥石、蛇紋石與伊丁石等。礦石主要為海綿隕鐵結(jié)構(gòu)與包含結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造及斑雜狀構(gòu)造。從鐵礦的角度看，本礦區(qū)是中貧礦，但鐵礦儲(chǔ)量巨大。礦石除含鐵、鈦、釩外、還有鉆、鎳、銅、鉻、錳、鎵、硒、碲、鈮、鉭、磷、硫及鉑族金屬等。但品位都很低。鐵礦石經(jīng)磁選擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)，可獲得TFe49.7%?52%、回收率為72%?84%的釩鐵精礦。鐵（釩）精礦中V0品位：南礦區(qū)為0.52%?0.58%（平均為0.54%），北礦區(qū)為0.65?0.69%（平均為0.66）?；厥? 5率達(dá)70%以上。含CrO0.25%?1.19%，有79%的CrO富集于釩鐵精礦中、磁選尾礦還可獲得二氧化鈦、鎳2 3 2 3和鉆。（二） 百果園釩銀礦床位于湖北省興山縣。構(gòu)造上位于黃陵背斜的西北端。賦礦地層為震旦系陡山沱組頂部，巖性為黑色頁(yè)狀白云質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉晶白云巖。礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，呈層狀與圍巖整合產(chǎn)出。含礦層中同時(shí)有富釩層和富銀層，間或在釩礦層中有似層狀或透鏡狀的銀礦體。礦體走向與地一致，傾角緩。礦石呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，毫米級(jí)韻津構(gòu)造。釩主要含在含釩水云母中，未見釩的單獨(dú)礦物。銀主要含在黃鐵礦中，也有含在輝硒銀礦、輝銀一螺狀硫銀礦、硒銀礦及硫銀鍺礦的含硒變種中。礦石中含硒為0.005%?0.007%。該礦床，目前已勘探完畢，尚未開采。（三） 大廟釩鈦磁鐵礦床在河北承德市。位于內(nèi)蒙古地軸東端的宣化一承德一北票深斷裂帶上。基性一超基性巖侵入于前震旦紀(jì)地層中；由晚期含礦熔漿分異出的殘余礦漿貫入構(gòu)造裂隙而成礦。50多個(gè)鈦磁鐵礦礦體呈透鏡狀、脈狀或囊狀產(chǎn)于斜長(zhǎng)巖中或斜長(zhǎng)巖接觸部位的破碎帶中，與圍巖界線清楚；輝長(zhǎng)巖中的礦體多呈浸染狀或脈狀，與圍巖多呈漸變關(guān)系。礦體一般長(zhǎng)10?360m，延深數(shù)十米至300m。礦石有致密塊狀和浸染狀兩類。礦石主要成分和釩的品位見下表2。表2河北大廟釩鈦磁鐵礦礦床各元素百分含量礦石類型TFeTiO2VO2 5PS致密型42.8411.040.390.070.46浸染型21.825.530.160.930.41主要礦石礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦與金紅石等。磁鐵礦與鈦鐵礦呈固溶體分離結(jié)構(gòu)。釩呈類質(zhì)同象存在于釩鈦磁鐵礦中。礦石平均品位為0.16%?0.39%。鐵精礦中V0為0.77%。2 5（四） 方山口釩磷鈾礦床這是一個(gè)大型的沉積釩礦。位于甘肅省敦煌縣縣城北124km。位于陰山一天山東西向復(fù)雜構(gòu)造帶之北

山褶皺帶西端。區(qū)內(nèi)構(gòu)造呈短軸背斜，背斜核部為薊縣系，兩翼為寒武系。礦體呈透鏡狀、層狀、似層狀

產(chǎn)于寒武系地層中，展布穩(wěn)定，長(zhǎng)100?300,厚1?2m。含釩礦體分為含釩碳質(zhì)粘板巖和含釩碳質(zhì)千枚巖

兩類。V0平均品位為0.826%。釩在各類礦物中的分配率：含釩云母為74.9%，含釩電氣石為11.5%，含釩2 5高嶺石為18.2%，針鐵礦、赤鐵礦為4.1%，其他為1.3%。該礦床既是大型釩礦，又是中型的磷礦和小型的鈾礦：釩（金屬量）125.87萬(wàn)t,磷礦石1628.21萬(wàn)t,鈾（金屬量）82.7t。（五） 楊家堡釩礦床在湖北丹江口市。為下寒武統(tǒng)淺海（海灣）相沉積礦床。大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子地臺(tái)內(nèi)。區(qū)內(nèi)為楊家

堡一唐家山倒轉(zhuǎn)向斜的北翼，單斜構(gòu)造由寒武系地層組成，向南傾斜，傾角15°?30°。寒武系地層為一

套硅質(zhì)一粉砂質(zhì)建造，已變質(zhì)為板巖。礦層位于下寒武統(tǒng)的中部（見下圖），層位穩(wěn)定，含礦層厚20?40m,工程控制礦層長(zhǎng)5000m。楊家堡釩礦床地質(zhì)圖與剖面圖1、薄層泥灰?guī)r、厚層灰?guī)r；2、粘土質(zhì)粉砂質(zhì)板巖；3、石煤及碳質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖（含礦層）；4、厚層硅質(zhì)巖；5、厚層白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖；6、斷層含礦層自下而上分為I、II、III礦層：1礦層厚0.9~10m,為硅質(zhì)巖一粉砂質(zhì)板巖含礦，V205品位為0.7%?1.3%。11礦層為主礦層，厚1.4?22.4m,為石煤、硅質(zhì)巖含礦，V2O5品位0.8%?1.3%。111礦層厚1?8m，為碳質(zhì)板巖含礦，V0品位0.7%?1.3%。2 5主要礦石礦物有含釩水云母、鋇釩云母、鈣釩榴石、砷硫釩銅礦等。V205在單礦物中的含量及V205的分配率見下表。伴生有益組分有銅、鎳、鉬、鉆、金、銀、鉑、鈀、釔和鈾等。釩在礦石中呈不同的賦存形態(tài)產(chǎn)出；其中50%的釩與伊利石結(jié)合，20%的釩含在釩云母、鉻釩石榴子石中，其余30%分別有各半與有機(jī)質(zhì)相結(jié)合及呈可溶性含釩鹽被吸附（蔡晉強(qiáng)等，1993）。鈾含量一般低于0.003%。表3我國(guó)部分地區(qū)石煤中釩的賦存狀態(tài)

石煤產(chǎn)地含釩礦物礦石中所含礦物重量（％）礦物中V02 5含量（％）V0分配2 5率（％）湖有機(jī)質(zhì)瀝表A17.4515硅鋁酸鹽類物伊利石7.0050北含釩云母1.981硅酸鹽類礦物鈦釩石榴子石16.0016?18楊鉻釩石榴子石21.538硫化物類礦物砷硫釩銅礦6.592家赭石9.37堡水溶性鹽類2吸附態(tài)釩陽(yáng)離子2釩鉻陰離子10湖含釩水云母12.553.9789.29北碳質(zhì)53.026.7石英17.160.0062.1廣長(zhǎng)石2.13霞長(zhǎng)石、方解石、白云石6.810.0050.05石崖黃鐵礦3.330.0030.02含釩云母17.05.6689.9浙江諸暨含釩高嶺石126.57.4含釩石榴子石0.53.61.7浙江安仁釩云母1.012.8516.4粘土20.43.2383.6浙江塘塢伊利石41.23.34100橙釩鈣石159.620.8浙破碎風(fēng)化粉樣鈣釩榴石0.524.864.5釩鐵礦2.949.550.3

江鸕鳥粘土33.71.4817.4塊狀石煤鈣釩榴石2.124.8657.7釩鈦礦1.033.6637.1粘土31.20.615.4湖南岳陽(yáng)高嶺石為主的硅鋁酸鹽70游離氧化物10?20碳質(zhì)少量甘肅方山口含釩云母類礦物105.579.6含釩高嶺石22.7910.9含釩氧化鐵礦物60.48含釩電氣石18.429.5江西皈大釩云母0.7837.533.91含釩水白云母8.534.4143.52含釩鋇水云母17.010.6512.85磷鋁石0.730.900.81褐鐵礦5.210.261.62石英51.650.00750.46碳質(zhì)5.220.653.94四川某地粘土類礦物52.38碳質(zhì)27.62硫化物12.38硅酸鹽類礦物7.62資料來源：王永雙、李國(guó)良、我國(guó)石煤提釩及綜合利用綜述.釩鐵.1993,9(4)：21?30。截止1974年底，累計(jì)探明V0儲(chǔ)量為：C級(jí)9.25萬(wàn)t,C級(jí)33.24萬(wàn)t,C+C級(jí)42.49萬(wàn)t。其中TOC\o"1-5"\h\z2 5 1 2 1 2東區(qū)C+C級(jí)18.93萬(wàn)t,V2O5平均品位0.902%；西區(qū)儲(chǔ)量C級(jí)23.56萬(wàn)t,VO平均品位：地表0.805%,1 2 2 2 5深部0.833%。截止1991年累計(jì)探明儲(chǔ)量為85.23萬(wàn)t,VO平均品位為0.84%；另有地質(zhì)儲(chǔ)量3.6萬(wàn)t。2 5堿法水冶試驗(yàn)使礦石中釩的總回收率達(dá)60.5%?63%,產(chǎn)品達(dá)到國(guó)家二級(jí)品要求。目前該礦床為縣辦企業(yè)，堿法水冶土法生產(chǎn)?？偦厥章蔬_(dá)25%?30%,年產(chǎn)It左右。礦床已懼中型規(guī)模。釩礦層層位穩(wěn)定，縱向和橫向變化不大。區(qū)內(nèi)寒武系下統(tǒng)地層分布廣泛，皆為找誠(chéng)征遠(yuǎn)景區(qū)，有望成為大型釩礦床。（六）凹山含釩磁鐵礦礦床位于馬鞍山地區(qū)，是該區(qū)一系列產(chǎn)于火山巖（玢巖）的含釩磁鐵礦礦床中的釩礦之一。含礦巖體為侏