趙生貴,李志剛,黃桂珍

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北武漢 430034)

宜昌暮陽溪一帶鎳鉬釩多金屬礦基本特征及找礦意義

趙生貴,李志剛,黃桂珍

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北武漢 430034)

宜昌市暮陽溪一帶鎳鉬釩多金屬礦,賦存于寒武紀(jì)牛蹄塘組黑色巖系中,為沉積型非晶質(zhì)硫化礦,礦層層位穩(wěn)定,延伸較好,具有良好的找礦前景。

暮陽溪;黑色巖系;鎳鉬釩礦;找礦前景

0 引言

宜昌暮陽溪鎳鉬釩礦位于黃陵背斜南西早寒武世牛蹄塘組黑色巖系中,是湖北省鄂西地區(qū)及相鄰省份重要的多金屬成礦有利層位[1]。前人在湖北省境內(nèi)長陽、竹山及夷陵區(qū)(原宜昌縣)的石牌村均發(fā)現(xiàn)該層位的礦化現(xiàn)象,但由于工作性質(zhì)、工作目的等原因,未作進一步工作;貴州、湘西北等相鄰省份在寒武紀(jì)牛蹄塘組黑色巖系中,相繼發(fā)現(xiàn)了一批大、中型的鎳鉬釩礦床。湖北省鄂西地區(qū)與上述地區(qū)同屬上揚子地臺區(qū),有著相近沉積環(huán)境和相似的巖石地層,水系沉積物測量顯示宜昌暮陽溪一帶黑色巖系中存在鎳鉬釩異常。本次通過系統(tǒng)勘查工作,在上述地區(qū)牛蹄塘組黑色巖系中找到了同類型的鎳鉬釩礦,并基本查明了其礦化特征,實現(xiàn)了這一地區(qū)該類型礦床找礦新突破,對今后該省找尋該類型的礦床具有重要的意義。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

宜昌市夷陵區(qū)暮陽溪一帶鎳鉬釩礦位于宜昌市西北約50 km,大地構(gòu)造單元屬揚子準(zhǔn)地臺之上揚子臺坪鄂中褶斷區(qū),黃陵背斜的南緣,區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對穩(wěn)定,含礦巖系呈近東西向展布,呈單斜形式向南東緩傾,巖漿活動不發(fā)育。

地層分區(qū)屬揚子地層區(qū)黃陵地層小區(qū),地層具有二元結(jié)構(gòu)特點,下層為黃陵古老的結(jié)晶基底,上層為南華紀(jì)蓮沱組—寒武紀(jì)覃家廟組的沉積地層,二者呈微角度不整合接觸。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

宜昌市夷陵區(qū)暮陽溪一帶鎳鉬釩礦賦存于寒武紀(jì)牛蹄塘組(∈1n)中,與下伏震旦紀(jì)燈影組(Z2∈1d)呈平行不整合接觸,與上覆石牌組(∈1s^)呈整合接觸。根據(jù)其地層發(fā)育特點和巖性組合特征,可分為三個巖性段:

2.1.1 牛蹄塘組一段(∈1n1)

深灰—灰黑色薄—中層微—粉晶灰?guī)r、含炭泥質(zhì)灰?guī)r。下部夾含炭泥巖,向上泥巖夾層減少,底部灰黃色含礫泥巖夾灰黑色薄層硅質(zhì)巖。與下伏燈影組(Z2∈1d)淺灰色厚層微晶白云巖之間有一層鐵泥質(zhì)風(fēng)化層,二者呈平行不整合接觸。

本段地層厚度為27.80 m,為海侵過程中淺海相沉積。

2.1.2 牛蹄塘組二段(∈1n2)

下部為深灰—灰黑色塊狀含碳質(zhì)泥巖夾灰黑色頁片狀含鎳鉬釩及透鏡狀(鍋底狀)灰黑色粉晶灰?guī)r,上部灰—深灰色頁片狀—薄層粉晶泥質(zhì)灰?guī)r夾頁片狀泥巖、粉砂質(zhì)細晶灰?guī)r。

本段炭質(zhì)頁巖為區(qū)內(nèi)鎳鉬釩礦賦礦層位,巖層中黃鐵礦細條帶和水平層理發(fā)育,底板為塊狀含碳質(zhì)泥巖,頂板為薄層狀粉晶泥質(zhì)灰?guī)r。

本段厚40 m左右,為滯流陸表海沉積。

2.1.3 牛蹄塘組三段(∈1n3)

主要由灰—深灰色薄層—中層狀泥粉晶灰?guī)r、泥晶球粒灰?guī)r組成,局部可見含生物屑泥粉晶鮞?；?guī)r。偶見海綠石,在層面上普遍夾灰黃色泥灰?guī)r條帶或泥質(zhì)薄膜。成層性良好,具水平波狀層理,頂部見瘤狀構(gòu)造。

本段厚50 m,為碳酸鹽臺地沉積。

2.2 構(gòu)造

鎳鉬釩含礦巖系分布區(qū)構(gòu)造簡單,地層總體為一平緩單斜構(gòu)造,走向約70°,傾向南東,傾角9°～14°,一般12°左右,次級褶曲不發(fā)育。

斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為小型北西向脆性逆斷層和北東向脆性正斷層,一般斷距較小,對礦層影響不大。

2.3 地球化學(xué)與地球物理特征

水系沉積物調(diào)查地化資料表明:沿黃陵斷穹周緣存在一系列呈帶狀展布的鉬、鎳、釩組合異常,其分布范圍總體上與寒武系牛蹄塘組基本吻合,部分地區(qū)出現(xiàn)Ni、V二、三級異常。水系沉積物中鉬含量一般為5×10-6～20×10-6,Ni、V、Ag異常與鉬異常套合良好,異常形態(tài)基本一致。上述特征顯示這一地區(qū)具有良好的鎳鉬釩找礦前景。

高精度磁測顯示,鎳鉬釩含礦巖系分布區(qū)磁性異常不明顯,地球物理場屬低緩區(qū)。

3 礦化(床)特征

3.1 礦層特征

本區(qū)鎳鉬釩礦賦存于寒武系牛蹄塘組二段中下部,呈層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀140°～160°∠9°～14°,礦層與頂?shù)装寰收辖佑|關(guān)系,分布連續(xù)穩(wěn)定。鎳鉬釩礦化地質(zhì)體為一套頁片狀炭質(zhì)泥巖,厚2～3 m,以炭質(zhì)含量高、普遍含泥灰?guī)r結(jié)核及粉末狀黃鐵礦集合體為特征。泥巖中夾數(shù)層紋層狀褐鐵礦化粘土層,粘土層厚1～5 cm,主要由褐鐵礦、粘土質(zhì)組成,偶夾灰?guī)r及黃鐵礦小結(jié)核,結(jié)核直徑不超過2 cm,風(fēng)化露頭外觀呈紅褐色,較松散。

為了確定鎳鉬釩礦含礦層的層位、巖性,對牛蹄塘組二段不同層位、不同巖性分層系統(tǒng)刻槽取樣。測試結(jié)果顯示,上述褐鐵礦化粘土層Mo含量一般>0.1%,最高可達0.54%,為主礦層;炭質(zhì)泥巖Mo含量在0.02%～0.05%之間,其他僅為0.03%,構(gòu)成主礦層頂?shù)椎呢毜V層。全層Mo平均品位在0.06%左右,Ni品位在0.03%～0.16%之間,V2O5含量一般在0.1%左右,最高可達0.6%。以主礦層為中心,礦體與頂?shù)装鍑鷰r均呈漸變過渡關(guān)系,礦體邊界完全由樣品控制,肉眼較難識別。

礦層沿走向和傾向鉬礦化均較穩(wěn)定,顯示沉積礦床成礦特點,但礦層風(fēng)化程度等因素對礦化強度影響較大,風(fēng)化越強,有用組分流失越多,礦石品位顯著降低。這一規(guī)律與貴州、湘西北等地區(qū)同層位已知礦床品位變化特征完全一致。

3.2 礦體特征

為了控制該地區(qū)礦體形態(tài),沿巖層走向布置多條探槽。據(jù)其中10條探槽資料統(tǒng)計,礦體在走向和傾向上分布均較穩(wěn)定,礦體平均厚度為1.34 m,鉬平均品位為0.06%,釩平均品位為0.14%,鎳平均品位為0.06%。礦層厚度與品位呈負(fù)相關(guān),即厚度增大時礦層品位降低。單工程厚度加權(quán)品位Mo在0.04%～0.20%之間?？刹珊穸葹?.6～1 m,達到了最低可采厚度和最低工業(yè)品位的要求。

3.3 礦石特征

礦石礦物主要由黃鐵礦和非晶質(zhì)硫化鎳鉬釩礦組成。黃鐵礦呈立方體自形晶產(chǎn)出,鎳鉬釩部分以類質(zhì)同像進入黃鐵礦晶體中。非晶質(zhì)硫化鎳鉬釩礦,呈微小的粉末狀、膠狀賦存于礦石中。

脈石礦物,主要由微—細晶白云巖、炭質(zhì)、水云母等組成,白云巖呈他形—半自形粒狀,炭質(zhì)為粉末狀集合體,炭質(zhì)較高,一般可達30%,炭質(zhì)幾乎渲染大部分白云巖表面。

礦石多具微—細晶結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu),紋層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造,風(fēng)化后呈頁片狀。

目前地表所見礦石均為氧化礦石,據(jù)本次檢查取樣經(jīng)驗,礦石氧化后有用組分大量流失,品位顯著降低。

圍巖蝕變?nèi)?礦層普遍具褐鐵礦化。

4 礦床成因淺析

礦床賦存于寒武系牛蹄塘組二段中下部,礦體產(chǎn)狀與地層一致,呈層狀產(chǎn)出,礦床成因與火山活動、熱水溶液有較密切的關(guān)系。湖北省鄂西地區(qū)早古生代雖屬穩(wěn)定地區(qū),但相鄰的湘西北、貴州等地均有這一時期火山活動的記錄,礦源主要來自海底“黑煙囪”[1]。

控礦因素主要有二點:一是層位,礦體賦存于特定的層位(牛蹄塘組二段中下部),礦體和地層產(chǎn)狀一致,層控特征明顯,完全受層位控制;二是巖相古地理環(huán)境,暮陽溪在牛蹄塘組二段沉積時期為滯流海灣環(huán)境,以黃陵穹窿為依托,向西南海水逐漸加深,與外海有一定的物質(zhì)交換。該環(huán)境為一較強的還原環(huán)境,沉積物中所含豐富的炭質(zhì),對成礦物質(zhì)有較強的吸附作用,部分炭質(zhì)則直接進入有益礦物中,形成獨立的“炭硫鉬礦”等礦物[2]。鎳鉬釩等有用組分由源區(qū)穩(wěn)定提供,不斷被吸附、沉淀加以富集,最終形成規(guī)模較大的典型沉積成因的層控鎳鉬釩礦床。

5 結(jié)語

暮陽溪鎳鉬釩礦位于黃陵背斜以南早寒武世牛蹄塘組黑色巖系中,為典型的沉積型礦(化)床,礦化以鉬礦為主,鎳釩在部分地段達到邊界品位,形成伴生礦(化)床,與貴州、湘西北牛蹄塘組中所發(fā)現(xiàn)的一系列鎳鉬釩礦床比較,其沉積環(huán)境相同、層位相近[3,4],礦化特點一致,同屬牛蹄塘組炭質(zhì)頁巖中非晶質(zhì)硫化礦,含礦層位穩(wěn)定。

該地區(qū)牛蹄塘組黑色巖系分布廣泛,且含礦帶向兩側(cè)及深部均仍有延伸,在鄂西及周邊地區(qū)具有很好的代表性。通過進一步工作可望發(fā)現(xiàn)與貴州、湘西北兩省相似的大型鎳鉬釩礦床。

[1] 魏懷瑞,楊瑞東,等.貴州早寒武世黑色頁巖地球化學(xué)特征及其意義[J].貴州大學(xué)報,2006,23(4):356.

[2] 潘家永,馬東升,陳少華,等.湘西北下寒武統(tǒng)鎳—鉬多金屬富集層鎳與鉬的賦存狀態(tài)[J].礦物學(xué)報,2005,25(3):287.

[3] 樊正烈.貴州鉬礦地質(zhì)特征及找礦前景[J].貴州地礦,2006,23(2):103.

[4] 鮑正襄,萬榕江,包覺敏.湘西北鎳鉬釩礦成礦特征[J].湖北地礦,2001,15(1):14.

(責(zé)任編輯:李 雯)

Basic Characteristics and Prospecting Sign ificance of Nickel-molybdenum-vanadium Polymetallic Ore in the Vicin ity of Muyangxi,Yichang City

ZHAO Shenggui,LI Zhigang,HUANG Guizhen
(Hubei Institute of Geological Survey,Wuhan,Hubei430034)

The nickel-molybdenum-vanadium polymetallic ore in the vicinity of Muyangxi,Yichang city,hosted in Cambrian Niutitang Fm in black rock series,the sedimentary amorphous sulfide mineral.It has formation stability,better extension,good prospecting potential.

Muyangxi;black rock series;nickel-molybdenum-vanadium ore;prospecting potential

P618.6

A

1671-1211(2010)04-0359-03

2010-03-24;改回日期:2010-07-21

趙生貴(1963-),男,工程師,地質(zhì)專業(yè),從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:51564071@qq.com