矿技术
P rospecting technology 江西修水地区钒矿矿前景分析 雷慧敏，李仁泽，汪炎炎，彭 波
（江西省核工业地质局二六七大队，江西 九江 ３３２００）
摘 要：钒是一种重要的有金属，广泛地应用于各种工业领域，尤其是钢铁行业。本文以修水地区的三个盆地为调查
范围，概述了钒矿床的地质特征和成矿规律，并对修水地区钒矿矿层位进行分析，认为修水地区钒矿以寒武系荷塘组 关键词：钒矿；修水地区
中图分类号：Ｐ６１９．２５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２１－００６５－３
Analysis of Vanadium Ore in Xiushui District of Jiangxi Province
LEI Hui-min, LI Ren-ze, WANG Yan-yan, PENG Bo
（Ｊｉａｎｇｘｉ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ ２６７ Ｂｒａｎｃｈ ，Ｊｉｕｊｉａｎｇ ３３２０００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｖａｎａｄｉｕｍ ａｓ ａ ｖｉｔａｌ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｄｏｍａｉｎｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｂａｓｉｎｓ ｏｆ Ｘｉｕｓｈｕｉ ｄｉｓｔｒａｔ ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ
ｏｆ ｖａｎａｄｉｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔ， ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｈｏｒｉｚｏｎ ｏｆ ｖａｎａｄｉｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔ ｔ， ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｈｏｒｉｚｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ ｖａｎａｄｉｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔ ｉｎ Ｘｉｕｓｈｕｉ ｄｉｓｔｒａｔ ｉｓ ｔ
ｈｅ ｂｌａｃｋ ｒｏｃｋ ｓｈａｌｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｃａｍｂｒｉａｎ Ｈｅｔａｎｇ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ．
Keywords: ｖａｎａｄｉｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔ； Ｘｉｕｓｈｕｉ ｄｉｓｔｒａｔ
钒是一种重要的有金属，广泛地应用于各种工业领域，尤其是钢铁行业。我国是钒资源大国，虽钒矿床较多，但分布较散，且钒主要和铁、钛、铀等金属矿及碳质矿如石煤等共生。
修水地处幕阜山和九岭山脉之间，在赣湘鄂三省九县交界处，其矿藏种类齐全、分布较广、规模较大、品位较高，盛产黄金、白钨、石煤等，且蕴含的钒矿资源潜力巨大。本次调查范围主要以修水地区东港-董坑、东津-杭口、大椿西端三个盆地的铀钒矿床为研究对象，在系统收集了调查区前人各类成果资料的基础上，通过图件修编和野外调查等方式，对该地区钒矿进行归纳分析，并认真分析矿层位，对矿前景进行了初步探讨。 1 区域地质背景
修水地区处于位于扬子陆块，九岭隆起中段北缘的修水一武宁复向斜西部。调查区以修水地区东港-董坑、东津-杭口、大椿西端三个盆地的铀钒矿床为主要研究对象，该区处于九岭隆起及皖南沉降带这两个次级构造单元相连接的过渡带内，地层褶皱复杂、断裂构造发育、岩浆活动强烈且多期多次、矿源
层出露广泛区内地层且剥蚀时间长，其重要矿层位为上震旦－下寒海相碳硅泥岩含铀沉积建造，也是钒矿赋矿层位。虽属铀、钒共生的热液型矿床，但由于铀矿体和钒矿体受不同控矿因素影响，钒只共生于寒武系荷塘组炭质泥岩中，且矿体可以独立圈定，与铀属异体共生关系。2 钒矿地质特征
2.1 含钒地层特征
含钒地层为寒武系下统荷塘组，为一套半封闭潮坪-泻湖相碳质页岩建造，分布于修水-武宁一带，岩性稳定，主要由黑薄层-中厚层状炭质页岩、石煤层及少量硅质页岩组成，大致可分为下、中、上、顶部四个岩性段。下段主要为炭质硅质泥岩夹炭质页岩；中段为灰黑薄一中厚层状含磷结核炭质泥页岩，结核呈球形或椭球形；上段为中厚层状炭质泥页岩夹灰钙质炭质泥岩，局部地段(中下部)石煤层夹炭质泥页岩，偶夹炭质硅质页岩；顶部为薄层状炭质页岩与硅质岩互层。
2.2 钒矿体特征
调查区钒矿化主要产出于修水复式向斜内的东港－董坑盆地、东津－杭口盆地和大椿盆地的两翼。区内钒矿体均赋存于荷塘组第一至第三段，受层位和沉积环境控制，呈层状产出一般为2至3层，厚度20m~60m，且较为稳定（如图1）。蚀变主要为黄铁矿化、碳酸盐化、硅化。矿体围岩主要为含炭页岩、炭质页岩、含硅质炭质页岩及含炭硅质岩等。矿体与围岩界限划分不明显，呈渐变关系。
2.3 钒矿石特征
钒矿石类型，按含碳量分为含钒石煤矿石和含钒炭质泥岩矿石，按类型分炭质页岩钒矿石和含磷结核炭质页岩钒矿石（以此为主，品位较富）。结构主要呈泥质、页理或块状，成分主要含粘土云母类、炭质、砂质、磷等。物相分析V2O5显示云母类矿物占其82%左右，这说明钒主要赋存于云母类矿物中，可称之为“含钒云母相”。
2.4 品位分析
以黄坑地区钒矿为例，在该区实施3个钻孔（分别为ZK2829、ZK0037、ZK2035）共取样74件，对其荷塘组炭质泥页岩进行了微量元素分析，分析结果显示V、U、Zn、Mo、Ni有明显的异常。其中ZK2829孔V含量为0.023%~1.304%，平均值0.401%；ZK0037孔V含量
收稿日期：２０２０－１０
基金项目：江西省核工业地质局资源储备项目（编号：２０１９ＵＫＺ０６）资助。
作者简介：雷慧敏，女，生于１９８５年，汉族，江西九江人，硕士研究生，
地质工程师，研究方向：地质勘查，物探技术。
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为0.019%~1.06%，平均值0.411%；ZK2035孔V含量为0.016%~0.505%，平均值0.302%。依据《矿产工业要求参考手册》中钒矿床工业品位V2O5≥0.7%的要求，按相对分子质量百分数换算，即V≈0.40%就可达到最低工业品位要求。74件样品中有29件V含量在0.40%以上，其中连续矿化厚度最大可达6.2m，V平均含量0.840%，换算成V2O5含量为1.49%，为今后为在修水地区钒矿以及其它稀有金属奠定了基础。
2.5 钒矿化特征
（1）钒品位贫富与沉积物颗粒度有关。沉积物粒度越细，其比表面积越大，对金属阳离子的吸附力越强。如区内炭质页岩、石煤中V2O5较高，而荷塘组上段及观音堂组粉砂质泥岩中V2O5很低。
（2）钒品位贫富与岩石物质成分有关系。在炭质页岩、石煤中，炭质泥质及磷含量高，碳酸盐类含量低，品位较富；在炭质硅质页岩中，炭质泥质及磷含量较低，则品位较贫；而在硅质岩或钙质页岩、灰岩中，炭质、泥质及磷含量极低，则钒的含量低于0.1%。
（3）从矿石的物相分析结果显示，钒主要赋存于云母类矿物中。而云母类矿物，从岩矿鉴定资料看，水云母含量高者矿石品位富，炭质含量高者矿石品位富；从矿体展布特征看，沿走向呈舒缓波状，波谷比波峰大，矿体厚度大，品位富，说明矿体受褶皱与滑脱断层作用的影响，成矿物质有重新迁移的规律；从矿区的各条地质剖面图看，地表比深部矿体厚度大，品位向深部有变贫的趋势，说明矿体变化规律与表生富集作用有一定的关系。
（4）沉积成矿条件：①氧化还原环境指标，研究表明，U、V、Ni、Co和Mo等氧化还原敏感元素在沉积物或沉积岩中的富集程度受海洋的氧化还原条件控制，因此这些微量元素的含量可以用来监测古海洋氧化-还原状态及变化的理想指标，可用于重建古海洋的沉积环境。由表1可知，修水黄坑钒矿Ni/Co比值10.80~54.71、V/(V+Ni)比值0.96~0.99、V/Cr比值6.91~41.80、U/Th比值3.14~31.86、AU含量18.20×10-6~127.99×10-6，均表明其形成于缺氧还原环境。②热水沉积作用，U/Th比值可以较好地区分热水沉积与正常海水沉积，热水沉积的U/Th＞1，正常海水沉积U/Th＜1。由表1可知，黄坑钒矿U/Th值3.14~30.86，均值11.67，说明在早寒武世时期存在较强的海底热水沉积作用。
3 成因浅析
修水地区处于扬子地块东南缘，在晚震旦世—早寒武世时期处于以大规模热沉降和板块弯曲为特征的被动大陆边缘转换阶段，促使大陆隆起带内热液活动频繁。大量富含V、Ni、Mo等金属元素与富含有
机质的深海沉积物产生热水沉积作用富集成矿，并随着有机质和粘土一起赋存于寒武系荷塘组中下部石煤及炭质页岩中，使其局部形成（似）层状钒矿体，由此构建了修水地区黑岩系钒矿床成矿模式。因此，
本区矿床成因属潮坪泻湖相沉积型钒矿床。图1 修水地区黑岩系钒矿产出位置图
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表1 修水黄坑钒矿微量元素比值及氧化还原环境判别标准贵阳一周天气预报
样品编号Ni/Co V/(V+Ni)V/Cr U/Th AU （×10-6
）
P2829﹣2343.680.9937.07 4.2818.2P2829﹣2448.960.9933.8610.3339.54P2829﹣2554.710.9923.14 5.8824.79P2829﹣2821.110.9712.19 3.1420.95P2829﹣2926.960.9713.84 4.3526.63P2829﹣3025.020.9611.91 4.0929.61P2829﹣3621.250.978.6611.6453.88P2829﹣3724.190.9839.310.1440.57P2829﹣3822.60.9826.7111.5742.06P2829﹣3924.180.9824.9812.7854.2P0037-7324.80.9741.818.6277.2P0037-7416.880.9737.5818.1888.21P0037-7522.550.9713.5812.8680.81P0037-7624.30.97 6.9110.2161.5
P0037-8710.80.9818.3510.9549.84P0037-8812.940.9720.2130.86127.99P0037﹣8932.720.9835.0817.1359.99P0037﹣9026.390.9839.3512.8258.49P0037﹣9127.460.9836.9710.5356.72P0037﹣9231.460.9827.7417.3663.06P0037﹣9321.50.9727.327.3750.18氧化环境＜5＜0.46
＜2＜0.75＜5贫氧环境5～70.46～0.572～4.250.75～1.255～12缺氧环境＞70.57～0.83＞4.25＞1.25＞12闭塞环境
-0.83～1
---[1] 王阳平，李仁泽.江西省修水地区铀钒矿综合勘查及潜力分析.世界核
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产业.2016(18):29-33.
金沙滩海滨浴场4 矿标志
地层标志为区域上寒武系下统荷塘组，对本类型钒矿寻
的直接标志为寒武系荷塘组地层中的黑薄层与中-薄层黑炭质泥岩；而对本类型钒矿的间接矿标志则为黑含磷结核炭质泥岩，特别是地球化学V 异常区域（图2），对本类型钒矿床寻的间接标志为伴生元素钒铀镍。
中国著名的旅游城市5 结论
钒矿的矿化主要产于荷塘组的第一、二、三层。由于受层位和沉积环境控制，钒矿床主要位于东港-董坑向斜南翼的寒武系下统荷塘组黑岩质页岩地层中。钒属于亲石亲氧元素，因此在浅海、滨海沉积中富集是钒的地球化学基本特性，而荷塘组地层属于海陆过渡相沉积，故今后可加强对调查区内荷塘组地层中的炭质泥岩、石煤岩系进行勘探，就有
可能到此类钒矿床。
图2 修水地区化探V 元素异常图上海旅游集散中心网上订票
钒异常浓度值１．４０～５０；２．５０～８０；３．８０～１００；４．１００～１５０；
５．１５０～２００；６．＞２００；７．成矿预测区范
