河南西峽縣龍頭石墨礦床地質特征及其成因淺析

趙景武 胡偉 秦戰營 門道改

摘要：龍頭石墨礦為一大型石墨礦床。區內分布地層主要為下元古界陡嶺群變質雜巖系。區內已圈定石墨礦體21個。該文在介紹礦床地質特征的基礎上，通過分析，認為該礦床是區域變質型礦床。

關鍵詞：龍頭礦區； 石墨礦床 ；地質特征 ； 成因

1.概述

龍頭礦區地處河南省西峽縣城西17km，隸屬西峽縣丁河鎮和淅川縣毛塘鄉。其西安80直角坐標系拐點坐標為：1（3687905，19521626）；2（3687917，19526316）；3（3686992，19526319）；4（3686986，19523991）；5（3683289，19524000）；6（3683284，19521671）。

礦區是河南省有色金屬地質礦產局第三地質大隊，于2013年承擔的省地勘基金鐵礦普查項目區①。通過填圖、高精磁測，發現多個點狀、兩個帶狀磁異常，一個鐵礦化帶。但前者規模小，后者品位低，找鐵礦效果不佳。進一步工作中，在礦區中南部追索出4條石墨礦帶。施以激電剖面、激電測深、槽探、鉆探、采樣檢測等手段，經綜合研究，圈出石墨礦體21個，共估算出石墨資源量（333）+（334）？礦石量20693158.2噸，石墨礦物量1253968.59噸，平均品位6.06%。為一大型石墨礦床。

2.礦區地質特征

2.1 地層

礦區內分布地層主要為陡嶺群變質雜巖系。由北向南，自老至新分別為瓦屋場組（Pt1w）、大溝組（Pt1d）。瓦屋場組：黑云斜長混合片麻巖、混合質斜長角閃片麻巖及眼球狀混合巖、大理巖夾透閃變粒巖。大溝組：混合角閃斜長片麻巖、黑云斜長混合片麻巖、斜長角閃條帶狀混合巖夾石墨片巖、大理巖、石英巖等。其普遍受到以低角閃巖相為主的區域動力熱流變質作用，變形較復雜。大溝組與瓦屋場組呈斷裂接觸，與上覆中元古界震旦系姚營寨組呈不整合接觸。

2.2 構造

礦區總體為一單斜構造，次級斷裂構造發育。主要的斷裂有：

F1斷層：分布于礦區北部，區內斷續出露長3000m，寬2-3m， 呈北西向展布， 產狀200～230°∠60-70°，是區內瓦屋場組與大溝組的斷層接觸帶。

F2斷層：分布于礦區北西部，區內出露長度約為650m，總體產狀195～220°∠40-60°；地表出露較短， 切割晉寧期斜長花崗巖（γo22）巖體、加里東期閃長巖（δ3）巖株。

F3斷層：分布于礦區北西部，區內及周邊出露長度約為2100m，總體產狀210～240°∠50-60°；地表切割晉寧期斜長花崗巖（γo22）巖體。

F4斷層：分布于礦區南西部，區內出露長度約為3000m，總體產狀210～230°∠40-60°；地表切割晉寧期花崗閃長巖（γδ22）巖基， 切割并推移加里東期閃長巖（δ3）。

2.3巖漿巖

礦區巖漿巖分布廣泛。礦區北東、北西邊緣有晉寧期基性——超基性巖巖株、巖體。北東角有晉寧期石英閃長巖大型巖體。南部、北西部有晉寧期花崗閃長巖、斜長花崗巖巖基、巖體。北中部有加里東期閃長巖、石英閃長巖巖株、巖枝。東部邊緣有燕山期花崗斑巖巖株。

3.礦床地質特征

3.1礦體特征

3.1.1礦體的形態、規模、產狀

礦體基本呈層狀、似層狀產出，個別礦體呈透鏡狀。主要礦體Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—5長分別為1100米、1040米、2060米，大于1000米，屬大型礦體；Ⅱ—6、Ⅲ—1長分別為1000米、700米，介于1000—500米，屬中型礦體。故礦區礦體規模為大、中型。主要礦體在平面、剖面上連續性好、延伸大。最大賦存標高671米，最小200米；最大埋深373米。主要礦體的產狀為：傾向35°、傾角65°左右。各礦體的形態、規模、產狀見（表1）。

3.1.2礦體的厚度、品位變化特征

礦體走向上有膨大變厚、收縮變薄的現象，主要礦體厚度變化系數為40—70﹪，較穩定；傾向上厚度沒有明顯變化，穩定。

礦體走向上品位隨厚度變化而變化，一般是厚度增大品位升高，反之品位降低，主要礦體品位變化系數為40—70﹪，較穩定；傾向上品位沒有明顯變化，穩定；沿厚度方向，由頂板至底板品位增高。

各礦體厚度、品位變化系數見（表1）。

3.2礦石質量

3.2.1礦石的結構、構造

賦礦巖石為石墨片巖、含石墨片麻巖、斜長角閃片麻巖。礦石為微細—細粒鱗片變晶結構，片狀、片麻狀、條帶狀、塊狀構造。

3.2.2礦石的物質成分

礦石的礦物成分為石墨及少量褐鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物為石英、方解石、斜長石、角閃石等。

3.3礦體的圍巖與夾石

礦體頂、底板圍巖皆為斜長角閃片麻巖。礦體與圍巖界線較明顯。礦區總體夾石較少，對礦體影響不大。

4.成因淺析

礦體均賦存于古元古界陡嶺群大溝組變質巖系，巖性為石墨片巖、含石墨片麻巖、斜長角閃片麻巖等，其頂底板也是這些巖石，是一套典型的變質巖系含礦建造。

區內礦體基本呈層狀、似層狀產出，產狀與圍巖片理及區域構造線一致。石墨呈微細——細粒鱗片狀分布于脈石礦物顆粒間，沿片麻理出現。礦體中可見石墨聚集成的條帶或條紋等原始層紋構造。這說明石墨礦質來源于地層中的變質巖類。

礦體與圍巖界線明顯。礦體出露嚴格遵循V字型法則。這表明礦床具明顯的層控特征。

礦石的礦物成分簡單而穩定，礦石中脈石礦物組合與圍巖中的造巖礦物相似，在全區廣泛分布。目前，礦區已估算的石墨資源量（333）+（334）？礦石量20693158.2噸，石墨礦物量1253968.59噸，是依照舊規范，按露采比標準1：4施工鉆孔而求得的。若改依現行規范，按露采、坑采標準設計和施工鉆孔，傾向上可大大增加資源量。若再考慮到多個礦體走向上在區域的膨大、延伸，則礦床的資源量可能達到特大型礦床。

綜上所述，認為本區石墨礦床成因是片巖、片麻巖區域變質型晶質石墨礦床。

參考文獻：

[1]中國有色金屬工業總公司河南地質勘探公司科研室.河南省秦嶺—大別山地區有色金屬礦床成礦遠景圖說明書.[R].1984.

[2]河南省地質局區調隊.豫西南淅川——西峽縣1：50000區域地質調查報告.[R]1971——1975.

[3]河南省淅川縣毛堂鄉老溝村石墨礦資源儲量報告.[R].2012..

[4]河南省淅川——西峽縣龍頭鐵（石墨）礦普查報告.[R].2015.