浙西寒武系底部黑色岩系含矿性和有用组分的赋存状态
浅谈钒矿在下寒武系赋矿岩性层的富集规律
浅谈钒矿在下寒武系赋矿岩性层的富集规律钒是一种银白色金属，是电的不良导体，具有增强合金强度、降低热膨胀系数的特点，可耐盐酸、稀硫酸、碱溶液及海水的腐蚀。
作为钢铁的合金组分，钒广泛应用于钢铁工业，可细化基体晶粒。
在非铁合金中，钒用来制造钛合金，用于航空工业。
同时，五氧化二钒还广泛用作生产硫酸、精炼石油、制造染料等有机、无机氧化反应的催化剂。
总之，金属钒及五氧化二钒主要应用于钢铁工业和化学工业，在国防、国民经济建设中起着重要的作用。
1 地质背景南秦岭东段发育下古生界寒武系一套深灰—黑色的硅质岩、碳酸盐岩、泥质岩等沉积岩组合，产出的矿产主要有钒、铁、钼、镍、铀等金属矿和蓝石棉、重晶石、金红石等非金属矿，矿产类型以沉积型为主，在陕西南部的山阳县、商南县境内出露面积较大。
目前，区域及区内已知钒矿均产于下寒武系碳硅质岩系中，沉积成因，严格受地层层位及岩性控制，为一套浅海相陆缘碎屑与生物碎屑碳酸盐沉积岩层，属泥质碎屑岩夹碳酸盐岩沉积建造，此为层位标志。
2 钒的形成环境、存在形式、赋存状态及控制因素据化学分析结果，V2O5主要赋存于黑色岩系内，黑色岩系是含矿层、贮矿层。
依据岩石成份、结构、构造分为三种钒矿石：碳质粘土岩型、硅质岩型、硅质岩与碳质粘土岩的过渡型。
2.1 形成环境和控制因素钒矿沉积于碳、硅质黑色岩系中，其沉积环境应是在一个水流不畅、缺氧环境下的海盆地、海湾、凹陷等闭塞还原环境。
（1）成矿物质来源。
含钒地层与下震旦统耀岭河群地层分布范围基本吻合，展布上形影相随。
在震旦系与寒武系平行不整合接触带风化壳上采集基岩光谱样分析，钒含量400～500ppm，含量高于克拉克值几十倍，区域地球化学测量也反映了高背景带，说明震旦系地层有钒物质存在，经风化剥蚀后，为沉积提供了物源。
从钒元素的赋存状态看，钒以吸附状态和类质同象存在于粘土岩的高岭石、水云母中，且以类质同象为主，说明钒在成岩过程中进行了再分配，即在温度压力升高的情况下大量呈吸附状态的钒以V3+方式取代粘土矿物中Al3+部分空间，形成含钒粘土矿物。
寒武系含矿建造的地质特征
寒武系含矿建造的地质特征
寒武系是地质历史上的一个时期，距今约5.42亿年到4.83亿年，其内部中的构造特征包括以下几个方面：
1. 高度含矿：寒武系在全球范围内都被广泛发育，特别是富含矿产资源。
其中包括金属矿产（如铁矿石、铅锌矿、铜矿石等）、非金属矿产（如磷矿、石灰石、石膏等）以及能源矿产（如煤炭、油页岩等）。
这主要是由于寒武系沉积环境的特殊性，使得大量矿物质的沉淀和富集。
2. 海洋沉积物：寒武系主要是海洋沉积物，其特征是厚度较大，大致可以分为两个部分。
上部是深海沉积，包括黑色页岩、砂岩和石灰岩等。
下部则是浅海沉积，由石灰岩、砂岩和泥岩等组成。
3. 海洋生物群：寒武系是生物进化史上的重要时期，出现了大量的生物群。
其中最为著名的是康瓦尔期（寒武纪中期）的康瓦尔动物群，包括多样化的无脊椎动物和一些早期的脊椎动物。
这些生物群的化石也是寒武系地质研究的重要内容之一。
4. 褶皱和断裂带：寒武系沉积物在长期的地壳运动下产生了各种各样的构造形式。
包括褶皱带、断裂带等。
这些构造形式主要是在后期构造运动的作用下形成的，对寒武系沉积物的分布和矿产资源的生成有重要影响。
总的来说，寒武系含矿建造的地质特征主要体现在其丰富的矿产资源、特殊的海洋沉积环境、多样化的生物群和复杂的构造
形式等方面。
这些特征对于研究地球历史和勘探矿产资源具有重要意义。
塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态
塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态
的报告，800字
这篇报告是关于塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态的报告。
塔里木盆地位于新疆西部，是中国西部最大的块状盆地，下覆盖着寒武纪的海相烃源岩，这类岩石在天然气开采中显得十分重要。
有机质赋存状态体现了岩石中有机质含量、分布以及分子特性，对研究岩石原生性及气成聚源物生物分解演化能力具有重要意义。
经过研究表明，塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态表现出比较高的多样性。
在有机碳含量方面，沉积岩中的有机碳含量一般为1.2%-6.5%，而砂岩中的有机碳含量通常在4.5%以上；对于有机质的分布，一般来说，沉积岩中的有机质主要集中在岩石表面，而砂岩中的有机质则分布更加均匀。
此外，有机质的分子特性也表现出不同的特征，沉积岩中烃类化合物的结构比较简单，而砂岩中存在更多复杂的烃类物质，具有更加丰富的结构特征。
综上所述，塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态表现出较高的多样性，从有机碳含量、分布以及分子特性来看，各方面都有显著差异，这可能与其物源、成因及演化有关，为进一步研究岩石原生性及气成聚源物生物分解演化能力提供了重要的信息。
湘西北下寒武统黑色岩系地球化学特征(游先军,戴塔根,息朝庄等,《大地构造与成矿学》2009.2)
大地构造与成矿学
Geotecton ica etM eta llogenia
湘西北下寒武统黑色岩系地球化学特征
游先军 1, 2, 戴塔根 1, 息朝庄 1, 王明艳3, 4, 邹艳红 1
图 1 湘西北下寒武统露头分区及 N -iM o-V 矿点分布图 D istr ibu ting m ap show in g the lower Cam br ian outcrops, subareas and the N -iM o-V d eposits of northw estern H unan
3 地球化学特征
3. 1 主量元素特征 三个典型钼镍多金属矿床和两个钒矿床中的磷
块岩及其 他岩石的 主量元素 成分见表 1。可以看 到, S iO2 的含量范围为 10. 54% ~ 87. 10% , 平均为 51. 15% , 样品天门 山 - 1、天门山 - 3 含量较低, 可 能磷块岩中混有少量的粘土矿物、碳酸盐矿物和磷 酸盐矿物。烧失量含量范 围为 2. 16% ~ 23. 26% , 平均为 15. 74% , 除天门山 - 3、土地垭 22 9. 59 1. 39 0. 04 1. 98 10. 45 0. 05 1. 31 3. 07 13. 08 23. 26 103. 05
50. 32 0. 31 9. 38 5. 02 0. 70 0. 03 3. 81 5. 05 0. 07 2. 99 0. 20 4. 73 19. 89 102. 50
2. 2 磷块岩 本类磷块岩主要有泥质磷块岩、碳酸盐化微晶
浙西北晚元古代岛弧火山岩的地球化学研究
二 、地 质 背 景
浙西 北双溪坞 群火 山岩 位于江南褶皱带 东北 端的南缘 ，江 山一绍兴 深断 裂带 中及 其西 北侧。主 要出露在富 阳县 章村地区 、绍兴 市平水地区和诸暨 县陈蔡地区 的西北部（图１）ｏ
在 章 村 和 平 水 地 区 ，可 见 到 骆 家 门 组 以 不 整 合上 覆 于 双 溪坞 群 火 山岩 之 上 ，骆 家 门 组 之 上 的 地 层 依次 为 虹 赤 村 组 、上 墅 组 和 震 旦 系 下 统 志 棠 组 。 章 村 地 区 双 溪坞 群 火 山 岩 以 英 安 质 为 主 ，发 育 较 多 的 紫 红 色 熔 结 凝 灰 岩 ，是 以陆 相 喷 发 为 主 形 成 的 火 山岩 ，这 些 火 山
等 时 线 年 龄 ，测 定 的 是 平 水 地 区 岛孤 花 岗岩 类 （西 裘 岩 体 ），年 龄 为 ８６８Ｍａ （祁 岖 等 。
ｔ ９Ｂ６）。
本 次 工 作 从 章 村 地 区 变 质 很 弱 的 英 安岩 中选 出 结 晶 锆 石 。 锆 石 一 般 呈 自 形 晶 ，
淡 粉
色一 玫 瑰 色 ，透 明 ，表 面光 滑 ，为双 锥 长柱 状 ，无 熔蚀 或 磨 蚀 现 象 ，大 小 为 Ｉ ５０ ｍ 左 右 。
第 一 作 者 简 介 ： 程 毒 男 ３０岁 博 士 后 大 地 构 造 岩 石 学 和 地 球 化 学 奉 文于 １９９０年 ３月收到 ，１９９０年 ８月改回 。
维普资讯
期
程 海 ：浙西 北 晚元 古代 岛弧 火 山岩的 地 球 化学 研究
１９
样 品 ＳＨ一４：分 别 测 定 了 四颗 锆 石 ，获得 １ ７组 数 据 ，给 出 ”Ｐｂ／￣Ｐｂ 年 龄 的 平 均值 为 ８７５± ４．３Ｍ ａｏ
贵州寒武系底部黑色岩系成矿序列划分与对比
Ｌｉ ＪｕｎꎬＧａｏ ＪｕｎｂｏꎬＷｅｉ ＨｕａｉｒｕｉꎬＣｈｅｎ ＳｈｕｙｕｎꎬＷｕ ＴｏｎｇꎬＧａｏ ＬｅｉꎬＹａｎｇ Ｒｕｉｄｏｎｇ. Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆ Ｃａｍｂｒｉａｎ ｂｌａｃｋ ｒｏｃｋ ｓｅｒｉｅｓ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ[ Ｊ] . Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ２０１９ꎬ５５(２) :０５０８ － ０５１８.
０ 引言
早寒武世黑色岩系在我国南方地区普遍分布ꎬ 由碳酸盐岩、硅质岩、粉砂岩、页岩、石煤和多金属矿 富集层等组成( 莫杰ꎬ１９８０) ꎮ 贵州是钼 － 镍、钒、磷 和重晶石矿发育典型区域ꎬ它可以与亚洲、欧洲、北 美洲的黑色岩系相比较( Ｋａｕｆｍａｎ ｅｔ ａｌ. ꎬ１９９６) ꎮ
黑色岩系是由震旦系与寒武系地史转折期大面 积的缺氧环境下所形成的产物ꎬ 其中富集 Ｍｏ、 Ｎｉ、 Ｖ、Ｂａ 等多金属元素ꎬ并形成如大河边 － 新晃超大型 重晶石矿床、遵义松林钼镍矿床、岑巩注溪钒矿床、 纳雍唐 家 坝 镍 钼 矿 床、 三 穗 钒 矿 床 ( 王 聚 杰 等ꎬ ２０１５ꎻ魏怀瑞等ꎬ２０１７)ꎮ 另外ꎬ在湖南、重庆和塔里木 地块均有 Ｍｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｂａ 矿分布(Ｍａｏ ｅｔ ａｌ. ꎬ２００２ꎻ郝玉 军等ꎬ２０１７)ꎮ 贵州早寒武世黑色岩系发育着众多不 同规模及类型的矿产资源ꎬ主要分为有纳雍 － 遵义 － 福泉 － 黔中 － 黔西北镍钼成矿区、铜仁 － 镇远 － 岑巩黔东南钒(镍钼)成矿区、天柱 － 新晃重晶石成 矿区等ꎬ形成了全世界典型的黑色岩系共生的成矿
寒武系地层层序
寒武系地层层序凤山组（Fengshan Fm）曾称凤山层。
时代属晚寒武世晚期。
分布于华北及东北南部。
命名地点在河北开平盆地冶里附近马家沟的凤山。
为浅海相沉积，以蓝灰色薄层石灰岩夹黄绿色页岩及竹叶状灰岩为主，含三叶虫Ptychaspis、Tsinania、Quadraticephalus、Dictyella等，厚114米。
与下伏长山组及上覆下奥陶统均呈整合接触，只有少数地点与下奥陶统呈假整合接触。
在东北南部本组自下而上分为燕州段、湾湾沟段、楸树沟段。
《地层典寒武系》将崮山组、长山组、凤山组合并统称炒米店组，三组已停止使用。
[1]长山组属于晚寒武世中期地层，分布于中国的华北、东北南部，在河北，广泛出露于尚义——平泉深断裂以南的山区。
原称“长山层”。
最初命名地点在河北唐山赵各庄北长山沟，故名。
以紫色竹叶状灰岩为主，其次为泥质灰岩及页岩。
底部常以紫红色含铁竹叶状灰岩或含海绿石的生物介壳灰岩与下伏崮山组呈整合接触。
厚10—40米，自下而上，富含三个三叶虫化石带（庄氏虫、长山虫、蒿里山虫）。
崮山组属于晚寒武世早期地层，分布于中国华北、东北南部，在河北，广泛出露于尚义——平泉深断裂以南的山区。
原称“崮山页岩”。
最初命名地点在山东省济南市长清区崮山，故名。
泥质条带灰岩、泥质灰岩为主，夹竹叶状灰岩、鲕状灰岩及页岩，顶、底部常以竹叶状灰岩与上覆长山组和下伏张夏组呈整合接触。
全组厚25—60米，富含三叶虫如蝴蝶虫、蝙蝠虫等。
张夏组（Zhangxia Fm）曾称张夏石灰岩。
时代属中寒武世晚期。
分布于华北及东北南部。
命名地在山东济南市长清区张夏镇。
为浅海相碳酸盐沉积，以灰色厚层鲕状灰岩为主，含三叶虫Liaoyangaspis、Crepicephalina、Amphoton、Taitzuia、Damesella等，厚170米。
与下伏徐庄组呈整合接触。
[1]徐庄组（Xuzhuang Fm）的时代属中寒武世中期。
分布于华北及东北南部。
浙江省下寒武统荷塘组黑色页岩系地球化学特征
浙江省下寒武统荷塘组黑色页岩系地球化学特征钱建民;刘崇民;杜红东;樊锡银【摘要】首次根据浙江省西北部荷塘组岩石样品的实测数据,提出了浙江省荷塘组黑色岩系6个岩性层的Pt、Pd、Au、Ag、Cu、As、Sb、Pb、Mo、Ni、V、P、U、B、Cd、Tl、Se、Zn元素的平均值,运用微量元素和稀土元素的配分模式探讨了成岩环境及元素高含量对环境的影响.荷塘组富集元素较多,富集程度高的有Mo、Se、Cd、Ag、Sb、U、As、P;较富集的有V、B、Cu、Tl、Zn,弱富集的为Au、Pt、Pb、Ni.综合地质地球化学特征研究认为,荷塘组黑色岩系具有寻找含钼、磷、矾和有色金属矿产的潜力.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2009(033)004【总页数】5页(P395-399)【关键词】浙江省下寒武统荷塘组;黑色岩系;地球化学特征【作者】钱建民;刘崇民;杜红东;樊锡银【作者单位】中国地质大学,地球科学学院,湖北,武汉,430074;浙江省地球物理地球化学勘查院,浙江,杭州,310005;中国地质科学院,地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000;浙江省地球物理地球化学勘查院,浙江,杭州,310005;浙江省第七地质大队,浙江,杭州,310005【正文语种】中文【中图分类】P632浙江省黑色岩系主要为下寒武统荷塘组，它处于扬子准地台的东南缘，分布于浙江省西北部江山—绍兴深断裂以西，呈北东向展布。
20世纪70年代至80年代初，相关部门曾对荷塘组中的石煤及钒进行了较广泛的勘查，在D和B这2个岩性层中已发现有建德市煤灰山、安吉县上墅等多处钒矿床，并不同程度的伴生有钼。
但对荷塘组的微量元素和稀土元素基本上没有进行研究。
因为黑色岩系是一种特殊的岩层，以富集亲铜、亲铁、分散、铂族、放射性及稀土等元素为特点；大量研究已发现许多大型、超大型有关的矿床与黑色岩系有关［1－6］。
因此，研究浙江西北部黑色岩系微量元素和稀土元素地球化学特征，对钼、磷、矾和有色金属矿产勘查、预测新的矿化远景区具有重要意义。
湘西北下寒武统黑色岩系中贵金属镍_钼_钒矿床的有机成矿作用
第21卷第5期 矿产与地质V o l.21,N o.5 2007年10月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY O ct.,2007湘西北下寒武统黑色岩系中贵金属镍2钼2钒矿床的有机成矿作用①罗 卫,戴塔根(中南大学地学与环境工程学院,湖南长沙410083)摘 要:湖南西北部广泛分布的下寒武统木昌组黑色岩系中富含N i、M o、V,多处形成了镍2钼2钒多金属矿床(点)。
主要可划分的 类含矿岩性序列为:①含磷黑色岩系——镍2钼矿床;②碳硅质黑色岩系——钒矿床。
研究认为,有机成矿作用对镍2钼2钒矿床的形成起了主导作用。
关键词:镍2钼2钒矿床;有机成矿作用;地质特征;黑色岩系;湘西北中图分类号:P618.6 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2007)05-0504-050 前言近年来,湘西北含贵金属镍2钼2钒矿带的勘查工作取得了许多新进展。
该矿带长度达180km,宽度为40km,向其东北延伸到湖北境内,向其西南进入贵州省。
它是我国华南地区沉积型镍2钼2钒多金属矿床成矿条件最好、矿床规模最大及最具找矿潜力的贵金属镍2钼2钒成矿带,其中还蕴藏着极其丰富的石煤资源。
为了加大湘西地区矿产开发力度,改变该地区工业基础薄弱、经济发展滞后的面貌,研究和开发区内黑色岩系中镍2钼2钒多金属矿产具有十分重要的经济和社会意义。
1 区域地质概况本区位于扬子准地台东南缘上扬子台褶带与江南地轴结合部位的武陵褶断束内。
在地层分区上,基本上为下寒武统分布的武陵山过渡区,隶属于扬子区和江南区的过渡地带。
赋矿层位为下寒武统木昌组,其含矿岩系为一套碳硅泥质黑色岩系,该岩系假整合覆于震旦系白云岩之上。
黑色岩系在区域上明显受到N EE向深大断裂——花垣—慈利基底深大断裂控制。
Chen等(1989)[1]根据华南黑色岩系主要呈N EE向分布的特点而提出,该岩系可能是受基底深大断裂控制而形成的地层[2～3]。
鄂西北下寒武统黑色岩系中的钒矿床
鄂西北下寒武统黑色岩系中的钒矿床鄂西北地区下寒武统是一个具有相对完整的黑色岩系，其中发现了多处钒矿床。
这些钒矿床主要分布在宜昌早古生代造山带的北部。
在这个地区，下寒武统的岩相主要由黑色变质岩石、灰岩和黑色硅质岩组成，而钒矿床则主要分布在黑色变质岩中。
钒矿床的形成与沉淀相当密切相关。
在下寒武统黑色变质岩系中，钒的交代作用很强，铁质颗粒和黄铁矿比例较高，这样的条件非常有利于钒的沉淀和富集。
因此，下寒武统黑色岩系中的钒矿床往往富含铁和硅，并常常不伴随其他金属的富集。
从岩石学的角度来看，下寒武统黑色岩系中的钒矿床主要分为三类：硅质白云岩型、硅质石英岩型和硅质黑云岩型。
这些钒矿床的共同特点是都富含铁和硅。
具体言，硅质白云岩型钒矿床在岩屑状变质岩体内分布，主要产于构造断层附近；硅质石英岩型钒矿床则主要沉积于古洪水期的河口三角洲沉积体系内，在层状变质岩带中产出，矿体规模一般较大，较具开采价值；硅质黑云岩型钒矿床在黑色变质岩体内分布，主要产于构造断层交错区域。
下寒武统黑色岩系中的钒矿床开采具有广泛的应用前景。
钒是一种极为重要的金属元素，在冶金、电子、化工、航空航天等领域都具有重要的应用价值。
目前，研究表明，下寒武统黑色岩系中的钒矿床总储量巨大，由此可以判断，这个地区未来在钒矿的开采和应用领域将具有广泛的发展前景。
总之，鄂西北下寒武统黑色岩系中的钒矿床具有巨大的经济价值和开采潜力。
这些钒矿床在黑色岩石中分布广泛，种类繁多。
未来，随着科技的不断进步，这些钒矿床及其应用前景将进一步得到开发和挖掘。
鄂西北下寒武统黑色岩系中的钒矿床是一个拥有巨大储量和潜力的宝藏。
我们列举出几组相关数据，以便更好地理解这些钒矿床的规模和意义。
首先，根据相关研究数据显示，鄂西北下寒武统黑色岩系中的钒矿床属于全球钒储量的重要组成部分。
据统计，全球钒储量约为20万吨，而鄂西北地区的钒矿储量就占到了全球的1/3左右。
这足以证明这些钒矿床的规模之大。
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2005年 矿 床 地 质M INERAL DEP OSIT S第24卷 第5期文章编号:0258_7106(2005)05_0567_08浙西寒武系底部黑色岩系含矿性和有用组分的赋存状态吕惠进1,王 建2(1浙江师范大学旅游与资源管理学院,浙江金华 321004;2南京师范大学地理科学学院,江苏南京 210097)摘 要 通过对浙西寒武系底部黑色岩系分布区的区域地质和典型矿床的地质特征分析,阐述了黑色岩系的含矿性和伴生元素的赋存状态。
黑色岩系的底部为厚度不等的磷块岩(结核)层,其上为金属层或石煤层,金属层的厚度与磷块岩的发育呈正相关,与石煤层的厚度呈负相关。
在石煤层或其上部的碳质页岩中含黄铁矿层。
石煤中伴生有钒、镍、钼、铜、铅、锌、铀、银和稀土元素,在部分地段可富集成矿。
钒或以独立矿物存在,或以类质同象赋存在粘土矿物中;镍主要以独立矿物存在;钼主要与碳、硫、粘土一起呈钼硫化物胶状集合体,经热接触变质作用后形成辉钼矿;铀呈不均匀分散在胶磷矿和碳泥质中,呈类质同象或吸附状态存在;稀土元素主要呈类质同存在于胶磷矿中,部分呈吸附状态存在;铜、铅、锌主要以硫化物和硫砷化物等存在,多富集在金属层中。
关键词 地质学;黑色岩系;含矿性;伴生元素赋存状态;浙西中图分类号:P618.6;P618.7 文献标识码:A中国南方寒武系底部黑色岩系广泛分布于云南、贵州、湖南、浙江、江西、广西等省(区),系一套富含有机质的硅质、泥质建造,主要为碳质(页)岩、碳质硅质(页)岩、含磷结核碳质页岩和硅质岩、含碳泥质硅质岩及白云质碳质泥(页)岩。
研究表明,早寒武世荷塘期是中国一个重要的成矿期。
目前已发现的大型或超大型矿床有磷矿、重晶石矿、石煤、钒矿等,此外还赋存有镍、钼、铜、铀、硒、金、银、稀土和铂族元素等数十种矿产(鲍正襄等,2002;陈永清等, 2003;陈华勇等,2001)。
对中国寒武系底部黑色岩系的地球化学特征及其成因、沉积环境、成矿作用、含矿序列与矿床类型、微量元素及其地质意义等,已做了大量的研究,但主要集中在贵州、湘西、云南等地区。
叶杰等(2000)对黑色岩系型矿床的形成作用进行了研究;吴朝东等(1999;2001)对黑色页岩地球化学特征、微量元素及其地质意义进行了分析;张位华等(2003)对贵州寒武系底部黑色硅质岩成因及沉积环境进行了探讨;罗泰义等(2003)、张光弟等(2002)分析了遵义牛蹄塘组黑色岩系中多元素富集层的矿化特征及铂族金属的富集模式;易发成等(2004)采用中子活化分析方法,系统测定了黔北黑色岩系的铂族元素含量;杨剑等(2004)采用X射线粉末衍射分析和扫描电镜分析法研究了黔北下寒武统黑色岩系中各岩类的矿物成分、岩石地球化学特征及成因。
20世纪70年代以来,在浙江西部地区广泛开展了石煤、钒、磷等矿产的勘查工作,并在开化、常山、建德、桐庐、诸暨等地的部分石煤、磷矿区进行了伴生元素及其赋存状态、有用组分的提取等方面的研究 。
研究表明,浙江西部寒武系底部黑色岩系赋存有丰富的矿产资源,不仅有储量巨大的石煤和一定数量的磷、钒矿床,而且伴生铜、铅、锌、镍、钼、铀、银、稀土和铂族元素等。
根据微量元素的丰度,结合浙江省矿产及围岩时代的分析,将其确定为铜、铅、锌、钒、镍、钼、铀、银等的矿源层。
截至1996年,已发现石煤矿床43处,累计探明储量16.13 108t,保有储量16.05 108t,远景储量达95 108t;钒矿床(点)有9处,其中中型矿床5处,小型矿床2处,矿本文受浙江省教育厅项目(编号:20030725)资助第一作者简介 吕惠进,男,1958年生,博士,副教授,主要研究矿床地质与矿产资源开发利用。
收稿日期 2004_09_13;改回日期 2005_01_20。
张绮玲编辑。
浙江省煤炭工业局.1980.浙江省常山东鲁矿区石煤组成物质研究.内部资料.点2处,预测V 2O 5的储量为1.374 107t(以V 2O 5>0.5%计算),小型磷矿床5处(吕惠进,2002;2003)。
1 区域地质概况浙江西部寒武系底部黑色岩系分布于扬子准地台东南缘、江山 绍兴深断裂的西北侧。
按地层、生物群和岩相特征的差异,大体以德清 临安 萧山一线为界分为江山_临安和杭州_嘉兴2个小区,分别为荷塘组(!1h )和超山组(!1ch )(图1)。
与江山_临安分区相比,杭州_嘉兴分区下寒武统超山组岩石中的硅质减少而白云质含量增多,缺失磷矿层和石煤层;岩性为黑色含碳白云质页岩和白云岩。
因此,浙江西部寒武系底部黑色岩系一般指江山_临安分区的荷塘组。
从图1可见,荷塘组分布在江山 绍兴深断裂的北西侧的开化、临安昌化、湖州、江山、建德、诸暨等地。
其层位与滇东的筇竹寺组和沧浪铺组下部、黔北的牛蹄塘组和明心寺组、鄂西的水井沱组相当。
据岩相古地理研究,荷塘组沉积的时期,钱塘海湾东南侧宽缓沉积物的厚度小,一般小于200m,为局限海_开阔海台地相;开化塘坞 安吉上墅一线沉陷较大,沉积物最大厚度可达500m,为局限海台沟相;开化苏庄 安徽屯溪一带为江南古陆分布区的范围,海湾西缘坡度较大(图1)。
荷塘组由黑色薄层碳质硅质岩、碳质硅质泥岩、页岩、石煤层夹灰岩透镜体及磷矿层组成。
以石煤层(或磷矿层)与下伏的上震旦统灯影组白云岩或皮园村组薄板状碳质硅质岩呈平行不整合或整合接触;以碳质硅质页岩、硅质岩与上覆的中寒武统大陈岭组条带状白云质灰岩呈整合接触。
根据岩性组合、含矿性和伴生元素的含量特征,可将荷塘组划分为3个岩性段:上段为硅质泥岩,局部为薄层酸盐岩,厚度为17.5~337.0m;中段为石煤层、含碳硅质岩、碳质硅质泥岩夹灰岩透镜体,浙西的石煤均产于该段,在东南段的部分地区石图1 浙江省早寒武世荷塘组岩相古地理图Fig.1 Map of Early Cambrian lithofacies and palaeogeography of Zhejiang Province568 矿 床 地 质 2005年煤层缺失,厚度3~275m;下段以硅质岩、粉砂岩为主,含碳硅质泥岩、泥质粉砂岩次之,底部局部地区含磷块岩,在磷块岩之上有一金属硫化物富集层(镍、钼、铀、稀土等伴生元素含量较高) 。
2 黑色岩系的含矿性与荷塘组黑色岩系有关的矿产主要有石煤、磷块岩及其伴生的钒、镍、钼、铀、稀土等矿产;与之有关的含矿层有含钒石煤层、金属硫化物层、磷矿层(含磷结核)和黄铁矿层。
2.1 含钒石煤层石煤的发热量为866~2062kcal∀kg-1。
煤层厚度一般为10~20m,在西带南段可达50m以上。
按结构构造,可将石煤分为块状、片状、粉状和腐泥焦4种类型。
其中以块状石煤为主,呈层状产出,层位稳定。
片状、粉状石煤主要分布在淳安、常山、开化等地,一般与断裂构造有一定关系。
腐泥焦仅产于常山东鲁、淳安毛家等地。
石煤的有机组分主要由低等生物的有机质形成,在石煤中的碳质呈石墨和无定形碳质产出。
碳质集合体呈鳞片状、叶片状和顺层的条带状,经后期的变质作用形成煤质或半晶质石墨,若变质作用较强,可使部分碳质形成石墨。
无机质矿物主要是石英、粘土矿物;次要矿物因碎屑物质的来源和变质程度的不同而存在较大差异,主要为长石、黄铁矿、绢云母、透闪石、重晶石等。
粘土矿物为伊利石及蒙脱石,以微粒状、鳞片状集合体呈团块状或透镜状分布于石煤中。
伴生的元素有钒、镍、钼、钛、铜、铅、锌、钡、铀、银、砷、汞和稀土等,其中钒、镍、钼、铜、锌、钡、铀、银和稀土的含量较高,具有综合利用的价值(表1)。
荷塘组黑色岩系中磷矿层、金属层和石煤中的铀含量普遍较高,局部可超过最低工业品位。
对常山芳村石煤矿区采用FD_3013便携式 能谱进行了铀含量的测定。
结果表明,石煤中铀含量为101.5 10-6~234.5 10-6,风化层为63 10-6~135 10-6(吕惠进,2005)。
2.2 金属层在浙西的寒武系底部发育有一厚度不等的金属层,一般直接位于磷块岩(结核)层之上,向上为黑色页岩。
受古地形的影响,其厚度横向变化很大,从几厘米至十几厘米不等。
有磷矿层沉积的地段大都有金属层;而石煤厚度大、煤质好的地段一般不见金属层或很薄。
金属层主要分布在富阳万市桐庐东溪、诸暨狮象江龙一带。
其矿物成分比较复杂,主要为浸染状、细脉状、小透镜状的金属硫化物和结核状、角砾状胶磷矿,由碳泥质、钙质胶结而成;并有较多的方解石、白云石、石英。
硫化物矿物除了黄铁矿外,还有多种复杂的镍、钼硫化物和硫砷化物。
镍、钼硫化物的结晶程度很低,多为胶状和微晶状,主要矿物有辉砷镍矿、二硫镍矿等。
金属层是镍、钼、铀、铊、铂族等多元素富集层。
如桐庐东溪金属层中,镍、钼、铀、铊等已超过最低工业品位,钒、硫、锌等元素接近工业品位(表2)。
由于金属层的厚度小、横向变化大,尚未发现有工业意义的矿床。
2.3 磷矿层荷塘组初期的沉积环境有利于磷矿的形成。
由于沉积环境的差异,导致磷矿层的厚度和类型存在横向变化,根据其变化特征大致可分为西北带、中带和东南带,在中带和东南带可形成矿床。
西北带分布在淳安瑶山临安大石门安吉上市德清方山一带,主要呈磷结核产出。
磷结核层有1~3层,单层厚度为0.07~7m,由西南至东北单层的厚度逐步表1 浙西部分矿区含钒石煤的化学成分 #w(B)/%∃Table1 Chemical composition of stone coal in western Zhejiang#w(B)/%∃地区SiO2Ai2O3BaO P2O5V2O5T R2O3T iO2S U Zn Cu Ag Ni M o 安吉鸬鸟49.957.94 5.140.46 1.880.0510.54* 1.660.0110.430.079.90.080.03建德安仁58.64 4.770.09 1.120.790.0380.40* 3.090.0080.200.118.50.020.02开化塘坞45.169.540.020.51 1.040.0360.67* 4.340.0080.160.03 4.90.040.04常山东鲁44.208.22 3.210.73 1.030.34 4.500.04*0.02 3.60.040.03*为光谱分析,其余为化学分析。
T R2O3为稀土的氧化物。
569第24卷 第5期 吕惠进等:浙西寒武系底部黑色岩系含矿性和有用组分的赋存状态表2 金属层的微量元素含量Table 2Trace element contents of the metallic layerw B /%w B /10-4w B /10-6NiM o As *Ba *U T R 2O 3Pb *Zn *S r *Cu *Tl Pt Pd Os 桐庐东溪荷塘组 1.47 2.820.600.03 3.219.208.00100 4.00 3.0 2.600.060.060.09湖南牛蹄塘组1.043.520.060.040.100.200.800.7*为光谱分析,其余为化学分析。