甘肅省肅北縣敖包山晶質石墨礦地質特征及找礦遠景

申瑞

摘 要：敖包山晶質石墨礦位于甘肅省肅北縣石包城鄉西南的敖包溝一帶，屬塔里木陸塊區，敦煌地塊，位于祁連造山帶與敦煌地塊的交接部位，阿爾金大斷裂呈近東西向從勘查區南側穿過，斷裂、褶皺發育，侵入巖呈帶狀沿斷裂分布，總體構造線方向呈近東西或北西西向展布。

關鍵詞：甘肅肅北;敖包山晶質石墨礦;地質特征;找礦遠景

該區域晶質石墨礦體的頂底板與賦礦巖石巖性一致，是一套典型的變質沉積巖組合含礦建造。礦體為層狀、似層狀和透鏡狀，產狀與圍巖片理及區域構造線方向一致。石墨呈顯微鱗片—鱗片狀分布于脈石礦物顆粒之間，說明石墨礦質與地層巖石同時沉積。勘查區內，沒有與石墨礦同期或者更早期的巖漿活動派生產物，但在沉積后期見有巖漿侵入，巖漿侵入造成圍巖溫度升高，并伴隨有褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、赤鐵礦化、高嶺土化及碳酸鹽化等為主的混合巖化作用，致使石墨晶片隨脈石礦物顆粒增大的過程中一再增大，并進一步聚集，從而形成本區的晶質石墨礦體。

1區域地質

區域出露地層以阿爾金大斷裂為界，其北為塔里木-南疆地層大區（Ⅵ）、塔里木地層區（Ⅵ2）、塔南地層分區（Ⅵ23）;其南為華北地層大區（Ⅴ）、秦祁昆地層區（Ⅴ1）、祁連-北秦嶺地層分區（Ⅴ12）、北祁連地層小區（Ⅴ12-1）。阿爾金斷裂以北（包括勘查區在內），屬塔里木-南疆地層大區，塔里木地層區，塔南地層分區，出露地層主要為太古宇-古元古界敦煌巖群和第四系;阿爾金斷裂以南屬華北地層大區、秦祁昆地層區、祁連-北秦嶺地層分區、北祁連地層小區，出露地層主要為長城系、石炭系、白堊系、新近系、第四系。

區域上巖漿巖不發育，侵入巖主要有呂梁期黑云二長花崗巖和加里東期花崗巖，均為酸性巖。噴出巖主要見于長城系熬油溝組下巖段，為一套基性-中酸性火山巖。另外，敦煌巖群變質巖中的片麻巖、斜長角閃巖的原巖可能為中基性-基性火山巖。脈巖主要見于敦煌巖群之中，發育有花崗偉晶巖脈、斜長花崗偉晶巖脈，另有少量的輝綠玢巖脈、閃長玢巖脈和石英脈。

勘查區地處塔里木陸塊區，敦煌地塊。區內主要構造受阿爾金斷裂的影響，構造形跡、構造變形、構造形式多樣，主要發育為褶皺、斷裂、片理、片麻理等，其中近東西向和北西西向褶皺及斷裂最為發育。

2地質特征

敖包山晶質石墨礦處于阿爾金斷裂北側，位于堆若格特向形轉折端東端。區內出露地層均為敦煌巖群中深變質巖，巖性組合簡單，褶皺、斷裂構造較為發育，侵入巖僅有零星脈巖分布。晶質石墨礦主要賦存于敦煌巖群b巖組二巖段（含）石墨二云母石英片巖中，礦層展布形態嚴格受地層層位控制。

2.1地層

勘查區屬塔里木-南疆地層大區（Ⅵ）、塔里木地層區（Ⅵ2）、塔南地層分區（Ⅵ23）。區內出露地層單一，主要為太古宇-古元古界敦煌巖群（ArPtD）。

2.2侵入巖

勘查區侵入巖為元古代黑云二長花崗巖（ηγ2），分布于F1斷裂西段北側一帶，侵入于敦煌巖群C巖組第三巖段中，呈巖株狀產出，面積約0.3km2。除此之外僅見有少量石英閃長玢巖脈、花崗偉晶巖脈等分布，脈體呈東西向、北西向產出，長100～350m，寬20～60m。

2.3構造

2.3.1褶皺

勘查區位于堆若格特復向形的轉折端，受此區域褶皺構造的影響，勘查區內地層褶皺變形明顯。通過本次地質填圖、物探面積測量及地質、物探剖面調查和探礦工程驗證資料綜合分析，勘查區整體為一復式向形構造，此構造致使分布于南翼的C5礦體發生了倒轉，且核部較為緊閉，轉折端標高約在2900～3000m，傾向上自東向西逐漸向下傾伏，東側相應逐漸向上抬升。結合地質、物探、工程施工情況判斷，該褶皺成立。

2.3.2斷層

勘查區受南側阿爾金大斷裂影響，區內斷裂構造發育，斷層具有多期次，多方向的特征，基本控制了勘查區內地層的走向。本次工作，勘查區內劃定有規模斷層13條（表3-3），共分為3組，分別為北西-南東向斷裂、北東-南西向斷裂及北北西向斷裂。（照片3-15和素描3-12為地質填圖過程中收集的F5斷層資料，該斷層分布于勘查區南部，為B巖組二巖段透閃石化大理巖與二云石英片巖分界線）。

2.4變質作用與圍巖蝕變

勘查區出露地層主要為太古宇—古元古界敦煌巖群B巖組、C巖組，因時代較老，地層變質程度高，以區域動力熱流變質作用為主，在斷裂帶疊加有動力變質作用，因變質作用的P-T條件較高，已達到一般接觸變質作用的條件，但是在勘查區侵入體周圍未發現明顯的接觸變質作用，整個敦煌巖群變質程度達低角閃巖相。

敦煌巖群B巖組第二巖段（ArPtDb2）是勘查區晶質石墨礦的賦礦層位，從巖石組合及分布規律分析，認為原巖屬一套深海相富含碳質的碳酸鹽巖-碎屑巖沉積建造。石墨主要產自片巖中，次之碳酸鹽巖地層也含石墨，說明碳酸鹽巖-碎屑巖沉積建造本身有利于碳的賦存和富集，后經區域深變質作用使碳質與其它礦物一起重結晶形成鱗片狀晶質石墨。

2.5地球物理特征

2.5.1電性特征

敖包山石墨礦物探工作共采集電物性標本144塊（表3-4）。從物性測定結果看，區內石墨礦石視極化率最高，算數平均值達72.9%，其視電阻率均值約21.1Ω？m;主要賦礦巖性二云石英片巖視極化率及視電阻率隨石墨含量的變化起伏較大，不含石墨或石墨含量較低的情況下視極化率一般低于10%，其視電阻率一般在500～4000Ω？m之間，隨石墨品位升高至邊界品位（3%）左右視極化率一般可達15～20%，視電阻率一般低于200Ω？m;黑云斜長片麻巖視極化率均值約9%，視電阻率一般在300～1000之間;其他巖性如大理巖極化率一般低于8%。

2.5.2電法異常特征

勘查區內開展了面積性電法測量、電法剖面、激電測深等工作，結合物性資料及地質特征認為石墨礦體具備“低電阻高極化”電性特征，勘查區ρs背景值一般大于200Ω？m，ηs背景值一般小于10%。

以視電阻率等值線圖為主要推斷依據，結合視極化率參數及物性測定結果，對激電中梯面積測量區域進行了整體性地質推斷解釋。總體而言，電阻率與極化率雙向指標是最能反映晶質石墨礦體具體位置及形態的，單純的低電阻異常雖然也能反映晶質石墨的位置，但由于該區域石墨礦化層規模較大，不能具體的反映某個地段富集程度，只有電阻率和極化率二者對應出現時，就一定會反映出晶質石墨的具體位置及大體形態。

由激電測深成果可見異常體在地表呈南傾，隨深度增大產狀變陡，30m以下產狀逐漸轉向北。鉆孔ZK0404在18～130m見厚大石墨礦體，礦體規模遠大于激電異常，推測由礦體產狀由南向北變化致使礦體與鉆孔夾角變小引起。

3找礦遠景評價

勘查區位于紅柳峽-梧桐溝鐵、鉛鋅、晶質石墨成礦帶上，該帶敦煌巖群巖層基本穩定出露，主要賦礦巖層b巖組對區域褶皺構造空間展布長達40km，含礦巖層石墨二云母石英片巖及局部夾含石墨大理巖等巖石組合隨敦煌巖群b巖組的空間展布而相伴出露。石墨巖層地表出露一般寬在10～120m之間、少部分地段寬在80～160m以上，巖層內晶質石墨沿巖層走向分布相對均勻，固定碳含量一般在0.5%～15%之間、大多集中于2%～10%之間，是區域上尋找晶質石墨礦的重要地段。目前，在敖包山勘查區及其附近的同石墨巖層內，已經發現和進行勘查評價的同類型晶質石墨礦床10個，其中礦床規模達大型4個。由此表明，區域上該晶質石墨含礦巖層具有很好的找礦潛力。

勘查區處于東西兩側的已有探（采）礦權之間，主含礦巖層在勘查區內出露達1360m，受區內向形褶皺構造控制，空間上呈大致平行展布的礦層4條。本次勘查針對C5礦體工程驗證程度較高，探獲其晶質石墨礦物資源量達大型以上，取得了較好的勘查成果;對北側C1礦體的含礦巖層，僅僅實施了稀疏鉆探工程進行探索驗證，ZK0307鉆孔見到礦層較地表增大的情況，該地段是今后勘查區內晶質石墨礦進一步擴大礦床規模的優選地段。

此外，在開展區內晶質石墨礦勘查中，圈定了磁鐵、硫鐵礦、鉛鋅礦體，因勘查工程間距較大、勘查手段單一或不合理，對上述礦種的評價不夠。對比相鄰礦區成礦規律，區內仍然具有尋找上述礦種的資源潛力。