甘肃敦煌五一山钒矿地质特征及成因

甘肃敦煌寒武系下统黑色岩系分布广泛，成矿地质条件优越，找矿潜力巨大，其中蕴含着丰富的钼钒铀等多金属矿产，一直是地学界研究的重点和热点，也是地质找矿工作的目标层。随着近年来对该层位找矿勘探工作的加强，已陆续在敦煌地区发现具有一定储量规模的矿产地，如塔水泉钒矿、平台山钒矿、方山口磷钒矿等著名矿山。敦煌五一山钒矿是新近勘探发现的矿床之一，其研究程度低，目前未有相关文献报道。为此，本文通过野外地质勘查，结合室内岩、矿石的化学成分及显微镜下鉴定研究，论述矿床地质特征，在此基础上初步分析其成因。勘查区钒矿体赋存在寒武纪双鹰山组二段的下部，岩性自下而上为砂屑白云岩、炭质板岩、炭硅质板岩、粉砂质板岩，硅质板岩由下往上岩石矿物粒度由粗变细，为一套次深海相碎屑—化学沉积建造。钒矿主要赋存于黑色炭质板岩中，以含较高的炭质、泥质为特征，表明钒是在较稳定的还原环境下形成的。钒的物质来源较丰富，泥质质点吸附海水中的钒元素，形成分布较均匀的含钒炭泥硅质页岩。后经变质作用，钒元素相对富集，生成含钒钛钡石、钒帘石、钒云母、含钒云母、磷灰石等均匀散布于浅变质的炭质板岩中。__大陆裂解导致塔里木板块大规模地质事件发生，如岩浆活动、构造运动以及变质等地质事件( 杨恩林，2015) 。连通岩浆房的深大断裂使富含钒等成矿元素的气水热液沿着断裂喷出海底，作为海水菌藻类海洋浮游生物的营养物质，完成了成矿元素的物质来源。在沉积阶段，__气候变暖，当冷暖海流汇合时，便引起了海水中温度迅速而大幅度的变化，海洋中生物是以死亡为主，西大山运动进一步是基底变形，导致了更为突出的隆起和凹陷格局。海平面上升致使水体加深，造成缺氧环境，火山和断裂活动，大量流体( 高硫) 由地壳深部涌出，加剧了缺氧环境，特别是在凹陷的滞留带。凹陷带中，富含钒等金属元素生物缺氧死亡，沉入海底使得这些元素初步富集。同时地层中的有机质和粘土矿物对钒等金属元素的吸附，置换和再沉积使得成矿元素更进一步富集。钒的成矿作用开始于沉积阶段，但主要完成与成岩阶段( 李赛赛，2012) 。经成岩作用时，由于岩层遭受构造运动的改造，褶皱构造较发育，黑色岩系中钒由较均匀分布的贫矿层，被炭质或粘土矿物所吸附形成富矿层，反复多次后，才形成次深海沉积变质型钒矿床。甘肃敦煌五一山钒矿产于寒武系下统双鹰山组黑色岩系中，岩性为炭质板岩。赋存在以复式背斜为主的褶皱中，矿体分布形态、产状严格受其控制。甘肃敦煌五一山钒矿成矿元素的来源主要是深部气水热液，海水中的浮游生物进行了原始富集，在沉积过程中地层有机质和粘土矿物的吸附、变质作用形成钒矿。因此，该矿床为次深海沉积变质型钒矿床。