甘肃北山寒武系黑色岩系磷钒矿床地质特征及找矿标志

２６× ０ 平均含量 ７ ．５ １ 一， １ １ 一， ２２ × ０ 可综合利用。 对磷、 、 钒 铀矿石进行碘分析和试金分析 ， 含 Ｉ 量 ０— ．０ １％ ； ｕ含量 ０～０ １×１ ０００ ３ Ａ ． ０～。均 很低 ， 无利用价值。
豆体硅质岩为底界与震旦系洗肠井群碳酸盐岩平行
不整合 接触 ； 以粗 晶生 物灰 岩 或 碳 质 板岩 夹 硅 质 岩
为顶界与西双鹰山组硅质岩整合接触。西双鹰山组 为一套黑色硅质岩和薄层臭 灰岩组成 的地层 ， 下以 砂质灰岩或硅质岩与双鹰山组粗晶生物灰岩或含铁
锰质碳 酸盐 岩分 界 ， 与罗 雅 楚 山组 黄 绿 色 碎 屑岩 上
鲁爱福
（ 甘肃省地矿局第 四地勘 院 ， 甘肃 酒泉 ７５０ ） ３００
摘 要： 甘肃ｄ ｔ寒 武系黑色岩系呈东 西向弧形 展布 ， ｇｔ ｔ 为一套浅海 相沉积 的浅变质岩 系 ， 赋存 磷钒矿 。较 为详 细地
论述 了赋存于该岩系的磷 、 钒矿床地质特征 ， 对其成 因进 行 了探讨 ， 矿标志进 行 了总结 。提 出了要在该套 黑色 并 找
２５ ．
１
粘土质矿物
２３ 矿 石 的化学 成分及 变化 ．
对钒矿石做光谱、 组合和全分析， 发现 ４ ０余种 元素， 主要有 Ｂ 、 ａ Ｔ、 ｂ Ｃ、 ｉＭ 、 ｏ Ｙ 、ｎ ｅＢ 、 ｉ 、 ｒＮ 、 ｎ Ｍ 、 ｂ Ｚ 、 Ｐ Ｓ、 ｒＹ等元素 ， 见表 ５ 含量较低 ， ， 一般为 ００ １ ～ ．０ ％ ０５ ， ．％ 无综合利用价值 。
５ ７ ．９
２４ ．３ ６７ ．８ １５ ．８ ０３ ．４ ０２ ．７ ０ｏ９ ． ｏ ３８ ．４
Ａ２ ３ Ｉ ０
ｌＯ （ ２
Ｎ２ ａ Ｏ ＂Ｏ ｌ ２ ＇ ｉ
Ｉ
５ ３ ．２ １５ ．９ ０ ６ ．２ ０ ２ ．９ ＯＯ ３ ．ｏ７ ６ ６ ．５ ０ ３ ．６
未分析
４ ３ ．３
Ｃ 全
酸不 溶物
Ｆ０ ２３
３ ．４ ５３
４． ４ １
第 ｌ 期 ９
鲁爱福 ： 甘肃北山寒武系黑色岩系磷钒矿床地质特征及找矿标志
表 ５ 钒矿石光谱分析结果
５ ３
铀为磷 钒矿 中的主要 伴生元 素 ， 般含量 为 一 ００３ ～ ．０ ％ 。个 别 地段 可 圈 出 铀矿 体 ， ．０ ％ ００ ８ 品位 ００２ ～ ．４ ．２ ％ ０ｏ ％之间 ， 品位变化大 ， 很不稳定 ， 矿化 不均匀 ， 品位变化系数 １１５％。Ｕ与 Ａ： ”ｃ Ｆ ３ ．８ １ ０ 、ｅ 等 呈正 消长关 系 。
岩系 中寻找磷 、 铀及铂族矿。 钒、 关键 词： 、 磷 钒矿床 ； 黑色岩 系 ； 甘肃北 山
中 图分 类 号 ：６ ８ １ １ ＇
甘肃 北 山分布 的寒 武 系黑 色 岩 系 中 ， 普遍 含 有 Ｐ Ｖ、 Ｍ 、 ｉ 铂 族元 素 ， 、 Ｕ、 ｏ Ｎ 和 有些 地段 Ｐ Ｖ、 已形 、 Ｕ
０ ００ ． １
０． ４ １
Ｍｎ ０ ｓ Ｏ， ｉ
Ｃａ Ｏ Ｍｇ Ｏ ＴＦ ｅ
０ １ ．６ １． ４ ９１ ４ ．３ ３７
０ ２ ．６ １ ４ ．１
３ ．０ １６
２ ７ ７． ８ ２． ８ ０ ２． Ｏ ９
５．８ ４ １
１． ７ ３０ Ｏ ６５ ．
形式存在于云母类和钒电气石中。钒的独立矿物是 钙钒榴石和水钒铜矿， 其次是吸附状态形式存在于 褐铁矿和碳质中。
表 １ 磷矿石矿物组分及含量
石英 含钒云母
４ ６
３Ｏ １ ２ ２
碳质
长 石
含 钒绿 色 云母 、 含钒 电气 石 、 普 斜长 石 、 钒榴石、 钙 蓝铜矿 、 雀 孔
ｌ 咕 碳石英牡 １
豳 ｔ ， ・ ， ・ 豳 圈 圈 圈 圈 圄 豳 圈 ， － ｎ 哐 圃 “ 圈 。 圈 圉 圈 ， 圉
图１ 敦煌方山口 ｉ ｊ 钒矿区ｌ５ 幸 ２勘探线剖面图
１ 奥内幕锝林柯 Ｉ毂：２ 良冉系 稚楚山组：３ 一 孳 － 制 幕阿舣鹰山组二Ｓ ；４ ｍＲ 彖西驭蠢山组一段： ｔ － ｓ 幕武器双ｊ ｈ Ｌｚ ＾ 毫ｔ￣ ．段：６ 寒武￣Ｊ Ｗ ｔ 组一段；７ 震旦系拖冁 井硪 ８ 帆：－ 矿：ｌ 石英岩： — Ｒ， ｔ ｔ － — Ｉ；９ ｔ
矿石中发现有 近 ５ 种矿物 ， Ｏ 见表 ｌ 其中有 自然元 ，
素、 氧化物、 硫化物、 碳酸盐、 硫酸盐 ， 硅酸盐等。磷 在矿石 中的赋存有两种形式 ， 其一成独立矿物氟磷
第１ ９期
鲁爱福： 甘肃北山寒武系黑色岩系磷钒矿床地质特征及找矿标志
５ １
灰石及少量胶磷矿 ； 其二呈分散状态加人石 英、 云 母、 滑石 、 方解石 、 白云石和各种铁矿物中。钒矿石 中发现有 ４ Ｏ多种矿物 ， 见表 ２ 钒主要 以类 质 同像 ，
平行不整合接触。黑色岩系的分布 区域没有明显的 火山活动 ， 但构造作用强烈 ， 地层发生倒转与褶皱 ， 在黑色岩系中已发现具有 中型规模的磷钒铀矿床 １
处、 钒矿 床 ２处 。
通过对各种矿石 自然类型的物质组分研究， 磷
２ 矿床地质特征
磷、 钒矿主要赋存于双鹰山组中， 含磷岩石为深 灰 色硅 质 磷灰 岩 、 色粉砂 质 磷灰 岩 及黄 色 粘 土质 黄
１．９ ； ｇ ５３ ％ Ｍ Ｏ含量平均为 ５ ５ ％。 ．１
２５ ， ． ％ Ｃ含量 １．９ Ｖ ０ ， ０９ ％， ２ ５含量一般在 ０３ ％ 一 ．０
２ ６ ％ ．９
５ ‘ ２
甘 肃
科
技
第２ ７卷
Ｐ （ ２５ ）
Ｖ２ ０５ ＲＥ０ Ｕ
ｌ．Ｏ １８
５４ ．６
Ｏ． ０８
８ ９ ．１ ２ ３ ．６
Ｏ． ２ ７
５ ６ ．７ ０ ９ ．Ｏ ０ ０ ．９ Ｏ ２ ．２ ｏ ０２ ． １
２ １ ．８ １ １ ．０
０ ３ ．２
０ ６ ．６
０ ４ ．４ Ｏ０ １ ． ０９ ７ ８ ．３ ０ ４ ．２
４ ３ ．５ ０ ５ ．ｌ
０ １ ．１ ＯＯ５ ． ２ ２９ ．ｏ
英、 绢云母、 碳质是相吻合 的。Ｖ ０ 与 Ｓ ２Ａ： ， ５ ｉ 、１ Ｏ ０ 的含量呈正消长关系 ，ｉ Ｓ 含量一般 为 ４ ．０ 一 Ｏ ３２ ％
６ ．２ ，Ｉ０ 含 量 为 ５ ３％ ～１． ８ ，ａ ７ ２ ％ Ａ２ ３ ．２ １９ ％ Ｃ Ｏ含 量
较高 ， 平均为 １．９ ；Ｏ 的含量一般在 ０２ ％ ～ ８０ ％ Ｃ ： ．３ ０４ ％ ， 酸 质 磷 矿 石 中 １８ ％ ， ０ ８
０ ０８ ． ０ ０５ ． ５
３． １ ６１
０． ０３
ｌ． ２ ３１
８ ４４ ． ０ ００ ．
Ｏ０ ．６ ００５ ． ８ Ｏ０ ５ ． ｏ Ｏ ３ ．２ ４ ．２ ３ ５ １ ．３ ９ ３
３． ８１ ４． ４ ３
００ ．４ ００５ ．３
第２ 卷 笫 １期 ７ ９
２１年 １ ０１ Ｏ月
甘肃 科技
Ｇ ｎ ｕＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
ｌ２ ｆ ７ ．
Ⅳ０ １ ．９
０ｃ． ２ １ ｔ ０ １
甘 肃 北 山寒 武 系黑 色岩 系磷 钒 矿床 地质 特 征 及 找 矿标 志
磷钒 矿 中伴 生 的 Ｍ 含 量一 般 在 ０ ０８ ～ ｏ ．０ ％ ０ ０２ 平均含量 ００２ ， ．６ ％， ． １％ 呈分散状 态分布于黄 钾铁矾、 含钒云母和碳质中， 为胶硫钼矿形式存在。 在磷钒矿床 中， 采集 ２ ０个 化学样 品 ， Ｐ、 ｂ 对 ｔＰ 进行 分析 。 Ｐ 含 量 ４４ ｔ ．８×１ ～２．０×１ 一， ０～ ９１ ０ 平 均含量 １．３ ６４９×１ 一；ｂ 量 ２５ ０ Ｐ含 ．６×１ ×１ 一 ～ ０ ０
磷灰岩 ； 含钒岩石为灰黑色含钒千枚岩、 浅灰色含钒 粘板 岩 、 色含钒 碳质 板岩 。 黑
磷矿体主要分布于寒武系古侵蚀面上， 矿体一 般呈透镜状 ， 个别 的呈似层状 ， 地表倾角较缓 ２ 。 ５～
４ 。深 部变 陡 ４ 。 ０ 。矿体 沿走 向 比较 稳 定 ， ５， ５ ～８ 。 沿
７。 ０ 。矿 体沿走 向和 倾 向均 很 稳 定 ， 续 性好 ， 连 矿
体规模较大。
２ １ 矿石类 型 ．
磷矿石的 自然类型有碳酸质磷灰岩、 硅质磷灰 岩、 粘土质磷灰岩 、 粉砂质磷灰岩及结核状磷灰岩。 钒矿石的自然类型有含钒磷质粘板岩、 含钒碳质千 枚岩、 含钒粉砂岩。
２ ２ 矿石矿 物成分 ．
成工业矿体 ， ｏ Ｐ、ｄ已形成伴生矿床。其矿床 Ｍ 和 ｔＰ 地质特征与我国华南及国外黑色岩系中的多金属矿
床地 质特 征有许 多相 似 性 。 因此 ， 了在 甘肃 北 山 为 的寒 武系黑 色岩 系 中寻 找磷 、 、 及铂 族 矿 产 ， 钒 铀 阐 述 了在甘 肃北 山寒武 系黑 色岩 系 中已发现 的磷钒 矿 床地 质特征 ， 希望 能够起 到 抛砖 引玉 之效 。
Ｏ １ ．３
０ Ｏｏ ．０
灼 碱
Ｓ ＣＯ ２ Ｃ 有
５０ ．８
２ ．４ ０ ９
未分析
０４ ．０
未分析
Ｏ ３ ．９
未分 析
０２ ．３
未分析
１８ ．８
４ ２ ．９ ０ ５ ．８
１９ ．２
未分析
１０ ．８
未分析
２ ２ ．０
未分析
０９ ．５
１— ２ 板岩：】■ ３ 碜蓐匾岩： ｌ 蝴 点状板密：１－二云石羹片岩：Ｉ 一 ５ ６ 自云席★埋謦
１ 区域 地 质 特 征
甘肃北 山寒 武系黑 色岩 系受东 西 向分 布 的深 大 断裂 控制 ， 呈不连 续状 分布 于方 山 口 一大豁 落一带 。 根据 岩性特 征 和岩 石组 合 ， 自上 而 下 分 为双 鹰 山 组 和西双 鹰 山组 ， 图 １所 示 。双 鹰 山 组 为一 套 灰黑 如 色碳 质板 岩 、 千枚 岩 、 磷结 核硅质 岩 及生物 灰岩 等 含
通角 闪石 、 闪石 、 透 绿帘石 、 钛铁 石、 石 、 石膏 、 榍 透 黝帘 石 、 泥 绿
矿 、 铁 矿、 云母 、 石 、 黄 黑 锆 方解 石、 晶石 、 重 天青 石 、 髓、 玉 石榴 石、 赤铁矿 石、 磁铁矿 、 水钒铜矿
黄钾铁矾
褐铁矿 磷灰石
１５ ．
２
倾向很不稳定 ， 断续 出现， 厚度和品位变化大 ， 埋藏 浅。矿体形态大致相同， 产状与围岩一致 ， 隐伏矿体 较多 。 钒矿体赋存于寒武系双鹰山组上部 ， 矿体呈层 状或 似层状 ， 地表倾 角 较缓 ２。一 ０ ， 部变 陡 ５ 。 ０ ４ 。深 ０
一
组成的地层 ， 以灰紫色含沙砾铁质灰岩或重 晶石扁
由表 ６可 以看 出 ，ｉ Ａ： ，全 Ｃ 的总和 在矿 Ｓ 、１ 、 Ｏ ０ 石 中的含量 占 ８ ％ ， 明与 钒矿 石 的 主要矿 物 是石 ０ 说
由表 ３可以看出，ｅ Ｂ 、 ｉ ａｓ 等元素含量 Ｂ 、 ａＴ、 、ｒ Ｇ 甚微 ，ｏ ｃ 含量 ００ ２ ～ ．０ ％， ．０ ％ ００ ５ 均无综合利用 价 值。 由 表 ４可 以 看 出， ： 含 量 由 ５４ ％ ～ Ｐ０ ．６ ３ ．１ ， 中以粘 土质 磷 灰 岩 为最 高 ， 质 磷 灰 岩 １６ ％ 其 硅 次之 。稀土元素含量 由 ００５ ～ ．６ ％， ．３ ％ ００ １ 平均含 量 ００ ８ ％。ｐ ．３７ Ｈ值 的变化与 Ｐ０ 含量成反 比关 系。Ｒ Ｏ Ａ ３Ｆ： ， Ｐ０ 呈负消长关系 ， Ｅ 、１ 、ｅ０ 与 ５ ０ 一般 Ｐ０ 含量小于 ７ ， ２ ％ 较稳定 ， 变化不大 。Ｃ Ｏ的含量 ａ
０． ２ ０１ ０ Ｏ５ ．
未分析
Ｏ ０ｏ ． ２ Ｏ． ０５ ５ ６１ ２． １ ７ ０． ９
ＯＯ ． ６ｌ
０． １ Ｏｌ
００ ９ ．４ ＯＯ ４ ．ｏ ０ ０ ．１ ｌ ．７ ５ ３
３ ３ ６． ４ ７． ４ ７ １５ ．０ １６ ．８ ２． ７ １