河南內(nèi)鄉(xiāng)縣雁嶺石墨礦床地質(zhì)特征及成因淺析

楊　華，石東森，任豐艷，崔秀青，英亞歌，李冬梅（.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊，河南鄭州45006；.鄭州自動化研究所，鄭州　450006）

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河南內(nèi)鄉(xiāng)縣雁嶺石墨礦床地質(zhì)特征及成因淺析

楊華1，石東森2，任豐艷1，崔秀青1，英亞歌1，李冬梅1
（1.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊，河南鄭州450016；2.鄭州自動化研究所，鄭州450006）

雁嶺石墨礦床賦存于秦嶺群雁嶺溝組的一套富含石墨的片巖、片麻巖、大理巖等變質(zhì)巖系中，礦體主要受地層控制，含礦巖性為石墨金云二長片麻巖、石墨鉀長片麻巖、角閃斜長片麻巖、黑云石墨石英片巖、白云石大理巖和石墨大理巖。本文闡述了礦床地質(zhì)特征，并從礦區(qū)地層、構(gòu)造、變質(zhì)作用、礦石質(zhì)量等方面探討了雁嶺石墨礦床的成因類型，并總結(jié)找礦標(biāo)志。

石墨礦床；地質(zhì)特征；礦石質(zhì)量；成因淺析；內(nèi)鄉(xiāng)縣

河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣雁嶺石墨礦床位于河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣城北西，大地構(gòu)造上位于秦嶺褶皺系的隆起區(qū)。該區(qū)石墨資源較為豐富，現(xiàn)分析雁嶺石墨礦床地質(zhì)特征并探討其成因，為本區(qū)石墨資源的深加工提供一些基礎(chǔ)資料。

1　礦區(qū)地質(zhì)概況

雁嶺石墨礦床大地構(gòu)造位置位于秦嶺褶皺系東段，北秦嶺褶皺帶寨根-彭家寨地背斜褶皺束，朱陽關(guān)-夏館深斷裂帶中。雁嶺石墨礦區(qū)位于朱陽關(guān)——柳泉鋪石墨礦帶（圖1），該石墨礦帶分布面積較廣，呈北西西-南東東向展布，礦帶總長100km以上，南北寬4～8km。礦區(qū)內(nèi)主要出露古元古界秦嶺群地層：石槽溝組和雁嶺溝組，河床和溝谷中分布第四系。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的礦體主要賦存在秦嶺群的雁嶺溝組，該組地層巖性主要為石墨金云二長片麻巖、石墨鉀長片麻巖、角閃斜長片麻巖、黑云石墨石英片巖、白云石方解石大理巖、白云石大理巖、含石墨石英方解透輝大理巖、黑云斜長變粒巖、含石墨石英巖、以及條帶狀輝石角閃巖。礦區(qū)內(nèi)基本構(gòu)造格局以單斜構(gòu)造為主體，地層走向北西西-南東東，傾向345～15°；斷裂較為發(fā)育，褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育，構(gòu)造作用不破壞主要礦體的整體性。礦區(qū)侵入巖出露面積較小，為斑狀石榴石花崗巖，對石墨礦床影響較小。

圖1　區(qū)域石墨礦帶及雁嶺石墨礦區(qū)分布位置簡圖

區(qū)域上及礦區(qū)的變質(zhì)巖十分發(fā)育，礦區(qū)的變質(zhì)巖類包括片巖類、片麻巖類、變粒巖類、石英巖類、大理巖類、斜長角閃巖類等：①片巖類：主要有石墨黑云石英片巖、黑云石墨石英片巖、石英片巖、云母片巖、含石榴矽線石片巖等。②片麻巖類：主要有石墨金云二長片麻巖、石墨鉀長片麻巖、角閃斜長片麻巖等。③斜長變粒巖類：主要有黑云斜長變粒巖、斜長變粒巖、石墨黑云斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖等。④石英巖類：主要有含石墨石英巖、石英巖、石榴石石英巖等。⑤大理巖類：主要有白云石方解石大理巖、白云石大理巖、石墨大理巖、含石墨石英方解透輝大理巖等。⑥斜長角閃巖類：主要有斜長輝石角閃巖、斜長角閃巖。

2礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)石墨礦化帶4條，礦化帶沿近東西向延伸，產(chǎn)狀與地層基本一致。礦化帶長約500～2000m，共發(fā)現(xiàn)石墨礦體21條，呈似層狀、脈狀，賦存于秦嶺群雁嶺溝組的片巖、片麻巖和大理巖中（圖2）。Ⅲ號礦化帶為主礦化帶，形態(tài)呈似層狀，局部有分枝復(fù)合現(xiàn)象。該帶共圈出6個礦體，主礦體為Ⅲ-1、Ⅲ-2石墨礦體。Ⅲ-1礦體位于Ⅲ號礦化帶西北部，長度約694m，延伸約75～195m，呈似層狀，產(chǎn)狀：2～66°∠67～80°。礦體厚度2.08～8.46m，平均厚度4.70m；單工程固定碳品位2.65～5.94%，平均品位3.89%。Ⅲ-2礦體位于Ⅲ號礦化帶東南部，長度約920m，延伸約80～158m，呈似層狀，產(chǎn)狀：8～38°∠59～81°。礦體厚度2.08～9.64m，平均厚度4.32m；單工程固定碳品位2.57～7.86%，平均品位4.74%。其它礦體呈似層狀、脈狀，長約50～450m，厚約2～14.41m，固定碳品位3.05～11.59%。

圖2　雁嶺石墨礦區(qū)地質(zhì)簡圖

3　礦石質(zhì)量

區(qū)內(nèi)礦石類型較簡單，主要為片麻巖型（石墨金云二長片麻巖或石墨鉀長片麻巖）、片巖型（石墨黑云石英片巖或黑云石墨石英片巖）晶質(zhì)石墨礦，其次為大理巖型（含石墨白云石大理巖或含石墨石英方解透輝大理巖）晶質(zhì)石墨礦石。

3.1礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

結(jié)構(gòu)主要為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗（葉）片變晶結(jié)構(gòu)：①鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)——礦石中石墨呈鱗片狀，黑色不透明，鱗片有彎曲，定向排列，與脈石礦物相間分布。②鱗（葉）片變晶結(jié)構(gòu)——礦石中石墨大多呈葉片狀，少數(shù)呈細(xì)小鱗片狀，分布于脈石礦物或黃鐵礦粒間。

構(gòu)造主要為片麻狀構(gòu)造、其次為浸染狀構(gòu)造：①片麻狀構(gòu)造——主要礦石中的鱗（葉）片狀石墨形成定向、平行、斷續(xù)和有規(guī)律的排列，構(gòu)成片麻狀構(gòu)造。②浸染狀構(gòu)造——部分礦石中的鱗（葉）片狀石墨分布均勻，無方向性。

3.2礦石礦物成分及含量

根據(jù)巖礦鑒定及野外觀察，片麻巖型礦石的礦物成分主要是鉀長石（20～25%）、斜長石（20～25%）、石英（10～40%）、石墨（7～20%）和金云母（6～20%），其次含少部分黃鐵礦（2～9%）。片巖型礦石的礦物成分以石英 （47%）為主，其次為黑云母（20%）、長石（15%）和碳酸鹽礦物（10%）等，少見透輝石（3%）等礦物。大理巖型礦石的礦物成分以方解石（47～87%）為主，其次為白云石（10～20%）、金云母（10～15%）、石英（0～15%）和石墨（5～8%），少見蛇紋石（2%），金屬礦物僅見少量褐鐵礦，偶見黃鐵礦。

3.3石墨礦物品位及片度

不同原巖性質(zhì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的礦石，石墨品位存在差異。以片麻狀構(gòu)造為主的石墨金云二長片麻巖、石墨鉀長片麻巖、黑云石墨石英片巖、石墨黑云石英片巖中的石墨呈鱗（葉）片狀，鏡下可以清楚地觀察到石墨的晶體顆粒，呈葉片狀單體或集合體均勻分布于脈石粒間，較多的鱗（葉）片狀石墨彎曲褶皺，形成斷續(xù)、定向、平行的排列，構(gòu)成片麻狀構(gòu)造；此類礦石的石墨結(jié)晶好，粒度中等，較易解理，固定碳含量一般較高為6～10%。以浸染狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造為主的白云石大理巖、石墨大理巖、含石墨石英方解透輝大理巖中的石墨呈現(xiàn)為：①細(xì)小鱗（葉）片狀石墨均勻散生于方解石粒間，期間的石墨有些呈集合體狀，彎曲、揉皺，形成浸染狀構(gòu)造；②鱗（葉）片狀石墨呈平行、斷續(xù)和定向的排列，分布于方解石粒間，形成片麻狀構(gòu)造；此類礦石的石墨平均粒度細(xì)小，固定碳品位相對較低，一般在5%以下。

本區(qū)石墨礦因巖石成分差異而顯示出石墨品位和片度的差異，鱗片石墨在品位較高的區(qū)段，其鱗片片度相對較大，呈鱗片狀、葉片狀，單體粒度一般為 1.75×0.12mm～0.15× 0.02mm，較寬的可達(dá)0.15mm，呈定向排列，通常呈集合體，主礦體中正目鱗片（＞100目）在鏡下測量含量高達(dá)50%，主要位于石墨金云二長片麻巖、石墨鉀長片麻巖、黑云石墨石英片巖、石墨黑云石英片巖中。

4　礦床成因及找礦標(biāo)志

石墨礦化帶呈似層狀、脈狀產(chǎn)出，賦存在秦嶺群的雁嶺溝組，延伸較為穩(wěn)定，與圍巖產(chǎn)狀基本一致，顯示出層狀原生沉積特征；礦體產(chǎn)出在一定層位中，與含碳片麻巖、片巖和大理巖等變質(zhì)巖關(guān)系密切，雁嶺溝組原為一套淺海環(huán)境下的碎屑巖-碳酸鹽夾火山巖組合；石墨呈鱗（葉）片狀均勻分布于礦石的脈石粒間，呈定向排列；區(qū)域變質(zhì)作用使雁嶺溝組中分散狀的碳質(zhì)向石墨轉(zhuǎn)變，形成石墨工業(yè)礦床，并在斷裂擠壓作用下，在有利部位富集；按照我國石墨礦床根據(jù)成因慣常劃分為區(qū)域變質(zhì)型、接觸變質(zhì)型和巖漿熱液型3種類型的原則，認(rèn)為雁嶺石墨礦床成因?qū)儆趨^(qū)域變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦床。

雁嶺溝組地層為本區(qū)石墨礦直接找礦層位，含石墨大理巖與片巖、片麻巖交互出現(xiàn)，石墨礦主要賦存雁嶺溝組地層的大理巖和片巖、片麻巖中，石墨礦物用肉眼易于鑒別。

［1］我國區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床研究現(xiàn)狀綜述，中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2014（4）.

［2］中國石墨礦床成礦規(guī)律概要，礦床地質(zhì)，2015，34（6）.

［3］河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣雁嶺礦區(qū)石墨礦勘探報告，2015.

［4］河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣雁嶺礦區(qū)石墨礦選礦試驗報告，2015.

［5］新疆玉泉山石墨礦床地質(zhì)特征及成因探討，新疆地質(zhì)，2009，27（4）.

［6］黑龍江云山石墨礦床變質(zhì)作用及其意義，中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2014（1）.

［7］內(nèi)蒙古達(dá)茂旗查干文都日區(qū)石墨礦地質(zhì)特征及開發(fā)經(jīng)濟(jì)意義，吉林地質(zhì)，2015（1）.

2016-5-1

P619.25+2

A

2095-2066（2016）14-0050-02