四川攀枝花天寶山地區晶質石墨成礦地質特征及遠景預測

張麗嬌，馬 源，李金林

（中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊，四川 成都 610052）

石墨具有耐高溫、導電、導熱、潤滑、化學穩定、可塑、抗熱震等特點，廣泛應用于冶金、機械、耐火、電器電子、環保、新能源汽車、航空航天、國防等工業領域，是支撐高新技術發展的戰略物資[1]。隨著近些年來對石墨結構性能的深入研究，石墨已成為生產石墨烯及新型超級電容材料等的重要原料[2]。

石墨是我國重要的非金屬礦產資源[3]，資源儲量居世界第一，截至2016年，查明石墨礦床共181處，其中晶質石墨礦床147個，主要分布在黑龍江、內蒙、四川等20個省份[4]。本文通過分析類比攀枝花典型礦床—中壩石墨礦床，對攀枝花天寶山地區相似地質條件的石墨礦進行找礦遠景預測。

1 區域地質特征

1.1 地層

該地區位于揚子陸塊(Ⅰ)上揚子古陸塊(Ⅱ)康滇基底斷隆帶(Ⅲ)大田背斜(Ⅳ)的北西翼[5]，區內出露地層由新到老為第四系(Q)、上新統昔格達組(N2x)以及前震旦系康定群冷竹關組(Pt1l)。

1.2 構造

該區位于大田背斜北西翼，軸向北東，由晉寧期石英閃長巖巖基構成核部，冷竹關組地層為背斜兩翼基底，大片出露的石英閃長巖呈北北東向貫穿全區。上新統昔格達組(N2x)地層少有分布，本區缺乏蓋層，顯示區內為一長期隆起的基底。工作區內的斷裂有多期活動的特點，可見有納拉箐斷裂帶、倮果斷裂帶、斑鳩灣斷裂帶及元謀—昔格達南北向斷裂帶等(圖1)，對礦產有密切的控制作用。

1.3 巖漿巖

圖1 把關河—大龍潭一帶構造綱要圖

區內巖漿活動頻繁，巖漿巖的形成時期從晉寧期到華力西期，分布面積廣，中酸性巖類分布最廣，基性巖次之。晉寧期以中酸性侵入巖為主，主要為大田石英閃長巖巖體，華力西期以基性侵入巖為主，為大渡口輝長輝綠巖體。

1.4 變質作用

該地區在晉寧運動中元古代地層發生強力褶皺，產生區域變質作用，使得原巖遭受普遍變質，變質程度較低，形成現有的康定群變質巖組，其中元古代上部地層在經受區域變質作用后由碳質變質為土狀石墨，形成石墨礦化。同時大規模的中酸性、酸性巖體的侵入有利于混合巖化以及熱接觸變質作用的進行，石墨礦化層位于巖漿巖外接觸帶內時，石墨礦物發生重結晶，形成鱗片石墨，富集程度及品位得到提高，最終形成礦體。

1.5 混合巖化作用

本區出露的混合巖多為混合巖化的角閃巖、片巖、變粒巖等，表現為原巖的結構構造及礦物成分尚未發生顯著變化，宏觀構造特征清楚，僅沿片理、節理、裂隙等薄弱空間機械注入鉀長石、斜長石、長英質、石英質等新生的混合巖化物質，從而使原變質巖疊加了眼球狀、條帶狀、條紋狀、麻點狀、角礫狀等新的巖石結構形態。新生物質成分與原巖界線清楚，顏色、礦物種類、結構構造甚至礦物顆粒粒度均不相同。

2 地球物理特征

石墨具有很高的電子導電性。與硫化礦體不同，它的化學性質穩定，使得近于地表的石墨都是比較完整的，因而能產生很強的自然電場[6]。

2.1 自然電場法異常特征

本區通過統一基點測量取得勘查區域內的自然電位數據，結合圖2可發現該區內較明顯的自然電位負異常區，以-150mv為異常下限，圈出兩個自然電位異常區(A1異常、A2異常)。

圖2 自然電位法平面等值線圖

A1異常帶位于測區中部，以-150mv為異常下限圈定的異常，從西北到東南方向，長約2．2km，寬約1．1km，呈橢圓形狀。該異常處在天寶山兩側，大部分為覆蓋層，異常最大處出現大片石墨礦露頭及含石墨礦塊石，推測該異常區域為礦致異常，有較大的找礦前景。

A2異常帶在測區西南部，以-150mv為異常下限圈定的條帶狀異常，該異常長約800m，異常最寬處約300m。該異常區域為成礦巖層，但該區域覆蓋較厚，出露巖層較少，偶見零星的石墨礦露頭，異常區域地形切割厲害，地勢較陡，可能受游散電流干擾較大，推測可能為礦致異常。

2.2 激發極化法異常特征

該區激電中梯掃面工作分兩個區塊進行，分布在自然電位異常A1、A2異常區域處。A1區塊可劃分為一個異常帶M1(圖3、圖4)，A2區塊可劃分一個異常帶。

圖3 A1區域視極化率ηs平面等值線圖

圖4 A1區域視電阻率ρs平面等值線圖

A1區塊激電異常：根據視極化率，以10%為異常底部，可劃分為1個異常區域M1-ηs，該區域處于A1區塊中部，西南—東北方向的長條形異常，異常貫穿整個區塊，兩端未封口，最寬處400m，異常區域大且連續，在該異常區域多處可見石墨礦露頭，石墨礦產于云母石英片巖中，石墨礦產較好。根據視電阻率劃分為1個異常區域M1-ρs，該區域比M1-ηs小，主要體現在異常東南側面一帶，異常連續，具有較好的找礦前景。

A2區塊激電異常：以視極化率10%為異常下限，可以劃分為1個異常區域M2-ηs，該區域處于A2區中部，西南—東北方向的長條形異常，異常貫穿整個測區，最寬處100m，異常區域兩端未封口。根據視電阻率劃分為1個異常區域M2-ρs，該異常與M2-ηs 基本重合，形成一個低阻高極化異常區域。該區域可見石墨礦露頭及石墨礦化點，推測為礦致異常。

2.3 激電測深異常特征

綜合自然電位、激電中梯異常并結合地質情況，在A1區塊M1異常處布置剖面測線1，在A2區塊M2異常處布置剖面測線2。

測線1剖面穿越石墨礦化帶，擬斷面顯示低阻高極化異常部位與地質礦體相對應，與自然電位異常、激電中梯異常相互印證，推測為石墨礦的電性反應，預測該異常區有較大的找礦前景。

測線2剖面中異常跟地質礦體相對應，跟激電中梯、自然電位異常相吻合，推測該異常為石墨礦的激化反應，但穿過礦體部位電阻率異常不明顯，整個擬斷面都顯示為低電阻區域，預測該區有一定的找礦前景。

3 礦化特征

3.1 礦化體特征

通過地質填圖成果再結合物探自然電位以及激電中梯的異常范圍，在重點工作區內布置了10條探槽用于揭露礦化體的頂底板界線，最終在區內發現三條石墨礦化體KT1、KT2、KT3。

(1) KT1地表出露長度約為1．9km，由5條探槽控制，呈北東向走向，產狀為330～0°，∠45～69°。在礦化體北東端，石墨礦明顯出露地表的厚度可達12m，礦體呈層狀、似層狀分布，南西端石墨礦在地表呈似層狀、透鏡狀。

(2) KT2走向長約1．3km，由3條探槽控制，均為石墨礦化，石墨含量較低且在地表不連續，該條礦化體質量較差。

(3) KT3地表出露長約400m，由2條探槽控制，地表出露情況較好，石墨礦厚度最大可達7．38m。

區內發現的三條石墨礦化體中，KT1整體情況較好，在地表出露厚度較大，且與物探異常能夠吻合，該條礦化體潛力較大；KT2在地表有零星露頭，但均呈透鏡狀，物探激電中梯在該條礦化體內未發現異常，推測為地表呈團塊狀的石墨礦化，深部連續性較差；KT3地表出露較窄，但礦石質量較好與物探異常對應較好，該處礦化體質量次之。

3.2 礦石特征

經調查，區內的礦產較單一，主要有晶質石墨以及頁巖，發現大量的石墨礦化點，主要分布于天寶山一帶片巖建造中，石墨產狀與地層產狀大致相同，傾向330～10°，傾角49～64°，含礦母巖巖性主要為云母石英片巖類型，是礦床礦石的主要類型，礦物為細—中鱗片狀。礦化點地表石墨出露規模不大，呈層狀、似層狀、透鏡狀產出，厚度為0．2～15m，沿走向地表出露長度為2～50m。經對石墨礦撿塊取樣分析，其固定碳含量最高為14．95%，最低為3．00%，均達到工業品位。

4 成礦遠景預測

(1) 該區廣泛出露前震旦系康定群冷竹關組(Pt1l)變質巖地層，含礦建造為片巖建造，石墨礦產出嚴格受該層位控制。區內晉寧期巖漿巖大面積發育，巖漿的侵入加深了圍巖的變質程度，區域變質作用形成的石墨在熱接觸變質作用下發生重結晶形成晶質石墨。因此區內有較好的晶質石墨礦成礦條件。

(2) 物探工作顯示該區具有良好的自然電位和激電異常，深部激電測深異常明顯，在異常區局部可見有良好的石墨礦露頭及石墨礦化點。

(3) 經槽探揭露，該區發現三條礦化體，石墨礦在地表呈層狀、似層狀出露，且與物探異常吻合，經對石墨礦取樣分析顯示能達到工業品位。

通過對該區域內的地質特征、地球物理特征及礦化特征綜合分析，顯示天寶山地區有良好的晶質石墨礦找礦前景。