一、礦床時(shí)空分布及成礦規(guī)律 

在世界范圍內(nèi)，釩礦床的主要成因類型有：

1、巖漿成因礦床：包括產(chǎn)于輝長(zhǎng)巖體、輝長(zhǎng)輝綠巖與大型超基性巖中及產(chǎn)于斜長(zhǎng)巖與輝長(zhǎng)斜長(zhǎng)巖中的晚期巖漿分異釩鈦磁鐵礦礦床。其中的釩均呈類質(zhì)同象產(chǎn)于釩鈦磁鐵礦或含釩磁鐵礦中。如南非、俄羅斯、美國(guó)與加拿大等國(guó)都有此類礦床。

2、沉積礦床：包括雜色巖系的鉀釩鈾礦、黑色巖系、磷塊巖和石油瀝青巖礦床。其中黑色巖系與磷塊巖中的釩礦在美國(guó)占相當(dāng)重要的地位。

3、火山－侵入巖型礦床：主要與富堿性火山－侵入巖有關(guān)。

4、其他：包括沉積變質(zhì)礦床、巖漿變質(zhì)礦床、濱海砂礦、紅土型粘土礦、殘積－坡積礦床與現(xiàn)代火山渣中的釩礦等等。

中國(guó)的釩礦床有巖漿型、沉積型和火山巖（玢巖）型。

巖漿型礦床在大地構(gòu)造上位于地臺(tái)區(qū)、地臺(tái)邊緣或地槽褶皺帶中，呈帶狀分布，受區(qū)域深大斷裂控制。在成因和空間上總與各個(gè)時(shí)代的基性－超基性巖密切有關(guān)。見于天山－陰山成礦帶、陜南－鄂西成礦帶與川滇成礦帶。如川西的攀西地區(qū)、河北承德地區(qū)、陜西漢中地區(qū)及湖北鄖陽、襄陽地區(qū)都有巖漿型釩礦床產(chǎn)出。這一類型礦床又分為晚期巖漿分異型和晚期巖漿貫入型。

沉積型釩礦則受某一定層位地層與巖性的控制。我國(guó)這類礦床主要是指黑色巖系中的釩礦。它們多分布于中朝地臺(tái)、揚(yáng)子地臺(tái)與秦嶺－祁連地槽褶系兩側(cè)，在塔里木地臺(tái)、華南褶皺系也有分布。巖性上受震旦紀(jì)－早寒武世、志留紀(jì)和二疊紀(jì)的硅質(zhì)－碳質(zhì)巖、鋁（粘）土巖和磷塊巖的控制。目前發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的沉積型釩礦床多產(chǎn)于揚(yáng)子地臺(tái)和秦嶺－祁連褶皺系的所謂“下寒武統(tǒng)黑色巖系”（即廣義的“石煤”）中?？臻g分布上，除了北方的陜、晉、豫諸省有少量出露外，主要見于南方：橫跨川、黔、桂、湘、鄂、浙、皖、贛、粵等省區(qū)，特別是浙江－皖南－贛西南－湖南至桂西北一線，分布著連綿1600多km的黑色巖系層。

火山－侵入巖中的釩礦主要見于長(zhǎng)江中下游寧蕪地區(qū)。成因上與侏羅系－白堊系火山侵入巖（玢巖）有關(guān)。

二、礦床的成因類型

中國(guó)已探明的具有經(jīng)濟(jì)意義的釩礦成因類型有巖漿型、沉積型和火山巖（玢巖）型。其他類型礦床工作甚少，尚未發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)意義的礦床。

（一）巖漿型  包括晚期巖漿分異型與晚期巖漿貫入型兩類，均與基性－超基性巖有關(guān)，分布于攀西地區(qū)和河北承德地區(qū)。攀西地區(qū)的釩鈦磁鐵礦產(chǎn)于晚期巖漿分異的輝長(zhǎng)巖－橄長(zhǎng)巖－橄欖輝長(zhǎng)巖組合或輝長(zhǎng)巖－輝石巖－橄欖巖組合的層狀巖體中。承德大廟的釩鈦磁鐵礦則產(chǎn)于斜長(zhǎng)巖與輝長(zhǎng)巖接觸帶或斜長(zhǎng)冉破裂帶中。

晚期巖漿分異型礦床又分為輝長(zhǎng)巖型（攀枝花與太和釩鈦磁鐵礦礦床）、輝長(zhǎng)巖－橄長(zhǎng)巖－橄欖輝長(zhǎng)巖型（白馬、巴洞釩鈦磁鐵礦礦床）、輝長(zhǎng)巖－輝石巖－輝橄巖型（紅格釩鈦磁鐵礦礦床）、輝長(zhǎng)巖－蘇長(zhǎng)巖型（陜西畢機(jī)溝、望江山釩鈦磁鐵礦礦床）及輝綠巖型（陜西鐵佛寺－桃園釩鈦磁鐵礦礦床）。河北大廟與黑山的斜長(zhǎng)巖－輝長(zhǎng)巖－蘇長(zhǎng)巖型釩鈦磁鐵礦礦床則是晚期巖漿貫入型的代表性礦床。這兩類礦床中的釩都產(chǎn)于釩鈦磁鐵礦之中。

（二）沉積型  主要產(chǎn)于下寒武統(tǒng)黑色頁巖中。黑色頁巖系由黑色碳質(zhì)頁巖、黑色碳泥質(zhì)硅質(zhì)巖和黑色碳質(zhì)硅巖組成。以含較高的有機(jī)碳為特征，含碳量一般為8%～12%。黑色巖系根據(jù)成分可細(xì)分為石煤層、磷塊巖層、釩礦層和鎳鉬多元素富集層；通稱為“石煤”。五氧化二釩在各層中含量相差懸殊，一般為0.13%～1.00%，低于0.50%者占60%（見表1）。釩礦層的巖性序列自下而上為：黑色碳質(zhì)硅巖－黑色碳質(zhì)粉砂質(zhì)頁巖－釩礦層－黑色碳質(zhì)頁巖。按不同元素組合，可分為含釩、釩鉬、釩鎳、釩鎵、釩鈾、釩鉬鈾、鎳鉬、鎳鉬釩和釩鎘等類型。釩（鋇）硅酸鹽相是海盆中的粘土物吸收釩的產(chǎn)物，與開闊的淺海盆地環(huán)境有關(guān)；含礦層中的元素來源，既有來自大陸風(fēng)化殼的陸源碎屑，也可能有熱鹵水或海底火山噴發(fā)物質(zhì)（中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所，1981）；釩的成礦作用開始于沉積階段，但主要完成于成巖階段（梁博益，1990）。

表1  中國(guó)石煤中五氧化二釩品位變化

在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，碳質(zhì)頁巖含五氧化二釩達(dá)到0.80%～0.85%以上才具有開采利用價(jià)值。

黑色巖系中還含有Mo、Co、Ni、Cd、Ag和鉑族金屬等多種元素，因此這些“石煤”既是發(fā)熱量低的劣質(zhì)煤，又是一種低品位的多金屬－貴金屬礦石。

釩在黑色巖系中被碳質(zhì)或粘土礦物所吸附，或呈單礦物（釩云母）形式存在。

（三）火山巖（玢巖）型  產(chǎn)于中－基性玢巖中，礦石以角礫狀、脈狀為特征。五氧化二釩含在磁鐵礦和赤鐵礦中。

三、典型礦區(qū)

（一）紅格釩鈦磁鐵礦礦床 

位于四川市鹽邊縣（原屬會(huì)理縣），離攀枝花市僅30km。曾稱路枯釩鈦磁鐵礦礦床。分南、北兩礦區(qū)，南礦區(qū)又分為銅山、馬松林和路枯三個(gè)礦段。

釩鈦磁鐵礦礦體賦于海西早期基性－超基性巖體中，屬晚期巖漿分異礦床。截止1991年底探明鐵礦石儲(chǔ)量26.7億t。其中工業(yè)儲(chǔ)量13.4億t，二氧化鈦儲(chǔ)量3億t，五氧化二釩儲(chǔ)量647萬t，V2O5品位0.25%。

含礦巖體依巖性和含礦性的差異，自上而下分為輝長(zhǎng)巖、輝巖和橄輝巖三個(gè)含礦帶及輝長(zhǎng)巖中含礦層、輝長(zhǎng)巖下含礦層、輝巖上含礦層、輝巖中下含礦層與橄輝巖五個(gè)含礦層。礦體主要賦存于輝巖的兩個(gè)含礦層中，其次是橄輝巖含礦層。礦層產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀一致。

礦石物質(zhì)成分包括金屬氧化物、硫砷化物及脈石礦物三大類。金屬氧化物主要為鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、鈦鐵晶石等，其次有鎂鋁尖晶石、釩磁赤鐵礦、鈣鈦礦、銳鈦礦、金紅石、鉻尖晶石等。硫砷化物主要為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦等，次為硫鈷礦、輝鈷礦、紫硫鎳鐵礦、砷鉑礦、毒砂等。脈石礦物主要為輝石、橄欖石、斜長(zhǎng)石，次為角閃石、黑云母、磷灰石。蝕變礦物有綠泥石、蛇紋石與伊丁石等。

礦石主要為海綿隕鐵結(jié)構(gòu)與包含結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造及斑雜狀構(gòu)造。從鐵礦的角度看，本礦區(qū)是中貧礦，但鐵礦儲(chǔ)量巨大。

礦石除含鐵、鈦、釩外、還有鈷、鎳、銅、鉻、錳、鎵、硒、碲、鈮、鉭、磷、硫及鉑族金屬等。但品位都很低。

鐵礦石經(jīng)磁選擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)，可獲得TFe49.7%～52%、回收率為72%～84%的釩鐵精礦。鐵（釩）精礦中V₂O₅品位：南礦區(qū)為0.52%～0.58%（平均為0.54%），北礦區(qū)為0.65～0.69%（平均為0.66）?；厥章蔬_(dá)70%以上。含Cr₂O₃ 0.25%～1.19%，有79%的Cr₂O₃富集于釩鐵精礦中、磁選尾礦還可獲得二氧化鈦、鎳和鈷。

（二）百果園釩銀礦床 

位于湖北省興山縣。構(gòu)造上位于黃陵背斜的西北端。賦礦地層為震旦系陡山沱組頂部，巖性為黑色頁狀白云質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉晶白云巖。礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，呈層狀與圍巖整合產(chǎn)出。含礦層中同時(shí)有富釩層和富銀層，間或在釩礦層中有似層狀或透鏡狀的銀礦體。礦體走向與地一致，傾角緩。礦石呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，毫米級(jí)韻津構(gòu)造。

釩主要含在含釩水云母中，未見釩的單獨(dú)礦物。銀主要含在黃鐵礦中，也有含在輝硒銀礦、輝銀－螺狀硫銀礦、硒銀礦及硫銀鍺礦的含硒變種中。礦石中含硒為0.005%～0.007%。

該礦床，目前已勘探完畢，尚未開采。

（三）大廟釩鈦磁鐵礦床 

在河北承德市。位于內(nèi)蒙古地軸東端的宣化－承德－北票深斷裂帶上。基性－超基性巖侵入于前震旦紀(jì)地層中；由晚期含礦熔漿分異出的殘余礦漿貫入構(gòu)造裂隙而成礦。

50多個(gè)鈦磁鐵礦礦體呈透鏡狀、脈狀或囊狀產(chǎn)于斜長(zhǎng)巖中或斜長(zhǎng)巖接觸部位的破碎帶中，與圍巖界線清楚；輝長(zhǎng)巖中的礦體多呈浸染狀或脈狀，與圍巖多呈漸變關(guān)系。礦體一般長(zhǎng)10～360m，延深數(shù)十米至300m。礦石有致密塊狀和浸染狀兩類。礦石主要成分和釩的品位見下表2。

表2  河北大廟釩鈦磁鐵礦礦床各元素百分含量

主要礦石礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦與金紅石等。磁鐵礦與鈦鐵礦呈固溶體分離結(jié)構(gòu)。釩呈類質(zhì)同象存在于釩鈦磁鐵礦中。礦石平均品位為0.16%～0.39%。鐵精礦中V₂O₅為0.77%。

（四）方山口釩磷鈾礦床 

這是一個(gè)大型的沉積釩礦。位于甘肅省敦煌縣縣城北124km。位于陰山－天山東西向復(fù)雜構(gòu)造帶之北山褶皺帶西端。區(qū)內(nèi)構(gòu)造呈短軸背斜，背斜核部為薊縣系，兩翼為寒武系。礦體呈透鏡狀、層狀、似層狀產(chǎn)于寒武系地層中，展布穩(wěn)定，長(zhǎng)100～300，厚1～2m。含釩礦體分為含釩碳質(zhì)粘板巖和含釩碳質(zhì)千枚巖兩類。V₂O₅平均品位為0.826%。釩在各類礦物中的分配率：含釩云母為74.9%，含釩電氣石為11.5%，含釩高嶺石為18.2%，針鐵礦、赤鐵礦為4.1%，其他為1.3%。

該礦床既是大型釩礦，又是中型的磷礦和小型的鈾礦：釩（金屬量）125.87萬t，磷礦石1628.21萬t，鈾（金屬量）82.7t。

（五）楊家堡釩礦床 

在湖北丹江口市。為下寒武統(tǒng)淺海（海灣）相沉積礦床。大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子地臺(tái)內(nèi)。區(qū)內(nèi)為楊家堡－唐家山倒轉(zhuǎn)向斜的北翼，單斜構(gòu)造由寒武系地層組成，向南傾斜，傾角15°～30°。寒武系地層為一套硅質(zhì)－粉砂質(zhì)建造，已變質(zhì)為板巖。礦層位于下寒武統(tǒng)的中部（見下圖），層位穩(wěn)定，含礦層厚20～40m,工程控制礦層長(zhǎng)5000m。

楊家堡釩礦床地質(zhì)圖與剖面圖

1、薄層泥灰?guī)r、厚層灰?guī)r；2、粘土質(zhì)粉砂質(zhì)板巖；

3、石煤及碳質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖（含礦層）；

4、厚層硅質(zhì)巖；5、厚層白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖；6、斷層

含礦層自下而上分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦層：Ⅰ礦層厚0.9～10m，為硅質(zhì)巖－粉砂質(zhì)板巖含礦，V2O5品位為0.7%～1.3%。Ⅱ礦層為主礦層，厚1.4～22.4m，為石煤、硅質(zhì)巖含礦，V2O5品位0.8%～1.3%。Ⅲ礦層厚1～8m，為碳質(zhì)板巖含礦，V₂O₅品位0.7%～1.3%。

主要礦石礦物有含釩水云母、鋇釩云母、鈣釩榴石、砷硫釩銅礦等。V2O5在單礦物中的含量及V2O5的分配率見下表。伴生有益組分有銅、鎳、鉬、鈷、金、銀、鉑、鈀、釔和鈾等。釩在礦石中呈不同的賦存形態(tài)產(chǎn)出；其中50%的釩與伊利石結(jié)合，20%的釩含在釩云母、鉻釩石榴子石中，其余30%分別有各半與有機(jī)質(zhì)相結(jié)合及呈可溶性含釩鹽被吸附（蔡晉強(qiáng)等，1993）。鈾含量一般低于0.003%。

表3  我國(guó)部分地區(qū)石煤中釩的賦存狀態(tài)

資料來源：王永雙、李國(guó)良、我國(guó)石煤提釩及綜合利用綜述.釩鐵.1993，9（4）：21～30。

截止1974年底，累計(jì)探明V₂O₅儲(chǔ)量為：C₁級(jí)9.25萬t，C₂級(jí)33.24萬t，C₁＋C₂級(jí)42.49萬t。其中東區(qū)C₁＋C₂級(jí)18.93萬t，V2O5平均品位0.902%；西區(qū)儲(chǔ)量C₂級(jí)23.56萬t，V₂O₅平均品位：地表0.805%，深部0.833%。截止1991年累計(jì)探明儲(chǔ)量為85.23萬t，V₂O₅平均品位為0.84%；另有地質(zhì)儲(chǔ)量3.6萬t。

堿法水冶試驗(yàn)使礦石中釩的總回收率達(dá)60.5%～63%，產(chǎn)品達(dá)到國(guó)家二級(jí)品要求。目前該礦床為縣辦企業(yè)，堿法水冶土法生產(chǎn)?？偦厥章蔬_(dá)25%～30%，年產(chǎn)1t左右。

礦床已懼中型規(guī)模。釩礦層層位穩(wěn)定，縱向和橫向變化不大。區(qū)內(nèi)寒武系下統(tǒng)地層分布廣泛，皆為找誠(chéng)征遠(yuǎn)景區(qū)，有望成為大型釩礦床。

（六）凹山含釩磁鐵礦礦床 

位于馬鞍山地區(qū)，是該區(qū)一系列產(chǎn)于火山巖（玢巖）的含釩磁鐵礦礦床中的釩礦之一。含礦巖體為侏羅紀(jì)－白堊紀(jì)的火山－中基性侵入（次侵入）巖體。閃長(zhǎng)巖巖體內(nèi)的含釩礦體長(zhǎng)700～900m，寬500m，垂深約400m，走向北東，傾角40°～65°礦石以角礫狀、脈狀為特征。圍巖蝕變普通，金屬礦物有磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦。脈石礦物有陽起石、石榴子石、磷灰石、石英與碳酸鹽礦物。探明釩儲(chǔ)量42.29萬t，平均V₂O₅品位0.22%。

長(zhǎng)江中下游南京－馬鞍山－當(dāng)涂地區(qū)是我國(guó)火山巖－次火山巖（玢巖）型鐵礦集中產(chǎn)出的地區(qū)，這里有大大小小20多個(gè)類似的鐵礦，其中都含有一定量的釩；而由它們供應(yīng)礦石的馬鞍山鋼鐵廠也有一定的選冶釩的技術(shù)基礎(chǔ)，釩的品位雖然低，但有條件予以綜合利用。