青海省石墨礦地質(zhì)特征及可利用性評價分析

劉世明，霍 毅

（青海世安礦業(yè)勘查開發(fā)有限公司，青海 西寧 810000）

近年來，石墨的用途在不斷的擴(kuò)大，石墨的市場需求量也隨之不斷增加。其作為比較獨(dú)特的非金屬物質(zhì)，然而有優(yōu)良的金屬性質(zhì)：可塑性、抗高溫、抗腐蝕、潤滑性、耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定性以及抗熱性等等。而晶質(zhì)石墨能夠制成膨脹石墨，能夠運(yùn)用到機(jī)械、醫(yī)學(xué)、宇航、環(huán)境保護(hù)、石油以及高能燃料電池制造等眾多的領(lǐng)域。

晶質(zhì)石墨可以提出制成石墨烯，石墨烯近年來，不斷地得到研究與開發(fā)，被大量應(yīng)用到傳感器、半導(dǎo)體器件、電池電極材料、透明展示屏等方面[1]。石墨被大范圍運(yùn)用，為石墨礦的勘探提供了強(qiáng)大推動力。

在柴達(dá)木周緣地區(qū)分布著元古代變質(zhì)地層，而在該區(qū)域經(jīng)過勘查及普查發(fā)現(xiàn)存在大量的晶質(zhì)石墨礦床。青海省開展了石墨礦專項(xiàng)找礦工作，并找到了一批晶質(zhì)石墨礦床，然而因?yàn)榭辈旃ぷ鬏^為落后，勘察能力低下，能夠用來開采的礦床十分有限。當(dāng)前青海省的石墨開發(fā)及利用，主要是在青北柴達(dá)木周緣地區(qū)的變質(zhì)類石墨礦床，此礦床具有該省礦床的普遍特點(diǎn)，對石墨礦床的特征，成礦規(guī)律，成礦地質(zhì)條件進(jìn)行分析，并對石墨礦進(jìn)行可利用性分析，為以后尋找石墨礦及勘查工作提供有利的參考作用。

1 青海省內(nèi)石墨礦成礦地質(zhì)背景

柴達(dá)木周緣區(qū)域，位于青藏高原的東北部，東部與秦嶺相連，北西以阿爾金斷裂與西昆侖相隔，南跨東昆侖造山帶，大地構(gòu)造屬于秦祁昆造山系。該區(qū)域總體分布于秦祁昆地區(qū)，與石墨礦有關(guān)的主要為古元古代達(dá)肯達(dá)坂巖群和古元古代金水口巖群[2]。柴達(dá)木周緣地區(qū)的構(gòu)造活動比較的強(qiáng)烈，受各階段造山活動的作用，巖漿活動次數(shù)較多，火山巖和侵入巖皆發(fā)育良好，無論是元古代還是中生代皆有出露，古元古代達(dá)肯大阪巖群與金水口巖群等的變質(zhì)地層，由于受到動力熱流變質(zhì)影響，發(fā)育為高角閃巖相變質(zhì)巖，有些地區(qū)乃至發(fā)現(xiàn)了因?yàn)槁榱r相變質(zhì)影響而發(fā)育成的變質(zhì)巖。

2 青海省內(nèi)石墨礦的地質(zhì)特征

2.1 青海省內(nèi)石墨礦勘查的現(xiàn)狀

石墨礦的勘查現(xiàn)狀中，柴達(dá)木北緣的石墨礦勘查比較豐富，且資源量比較大。其中大通溝南山地區(qū)通過勘查，有三條礦化帶、十三條礦體，還有多條石墨礦體。柴達(dá)木東北緣發(fā)現(xiàn)兩處石墨礦床：其一是烏蘭縣楚魯特石墨礦產(chǎn)資源，其二是天梭縣肯德隆東溝石墨礦資源。兩個礦床的資源儲蓄均比較豐富，規(guī)模為小中型。柴達(dá)木南側(cè)的石墨勘察成果也比較豐碩，都蘭縣的巴特爾石墨礦床有礦化帶3條、礦體7條，資源儲量為中等規(guī)模，都蘭縣敦德敦勒地區(qū)發(fā)現(xiàn)了五條石墨礦體，資源量為小型規(guī)模，格爾木市呼熱郭勒溝發(fā)現(xiàn)了一條晶質(zhì)石墨礦體，礦體長度為兩千米，厚度為十一點(diǎn)八四米，已經(jīng)達(dá)到了中等規(guī)模，然而在格爾木市那西郭勒地區(qū)，勘察到石墨礦帶4條，礦體25條，長度在四百到一千七百米左右，厚度在三米到四十八米之間，以達(dá)到大型石墨礦床級別等，格爾木市區(qū)域內(nèi)，存在大量的石墨礦帶及礦體，資源量分布的情況各不相同。

2.2 青海省內(nèi)主要的石墨礦成礦的地質(zhì)條件

柴達(dá)木北緣分布著古元古代達(dá)肯大阪巖群，原巖是一套泥質(zhì)巖，含有石英巖類及硅質(zhì)巖，石英片巖本質(zhì)上是長英質(zhì)火山巖，斜長角閃巖也就是玄武巖。為此，該處巖群的原巖是火山巖。柴達(dá)木南緣分布著古元古代的進(jìn)水口巖群，原巖為泥砂質(zhì)碎屑巖系，物質(zhì)主要來源于大陸下地殼，這種巖系中含有大量的有機(jī)質(zhì)，最下面的一層通過區(qū)域質(zhì)量發(fā)生變化而形成，包含大量的碳元素，從而發(fā)展為石墨礦體，斷裂和巖漿的活動，為促進(jìn)石墨礦體的形成提供眾多的熱力能源，致使石墨晶體的鱗片不斷增大，從而發(fā)展為在工業(yè)領(lǐng)域有顯著價值的石墨礦體。

2.3 青海省石墨礦床成因及成礦模式

柴達(dá)木周緣的晶質(zhì)石墨礦，基本上都是古元古代達(dá)肯達(dá)坂巖群和金水口巖群的一套變質(zhì)巖。而該處出現(xiàn)的晶質(zhì)石墨礦，大致歷經(jīng)了下述3個時期：第1時期沉積成巖時期，在較為平穩(wěn)的沉積條件下，包括有機(jī)碳成分的陸緣碎屑沉積巖，在巖體形成期間，產(chǎn)生分解、移動等現(xiàn)象，讓碳成分較為集中，從而產(chǎn)生富含碳的巖段。第2時期是區(qū)域變質(zhì)影響時期，在區(qū)域變質(zhì)的影響下，碳質(zhì)產(chǎn)生了重結(jié)晶狀貌，從而碳質(zhì)比較集聚，構(gòu)成了富含石墨斜長角閃片巖、富含石墨透輝石大理巖和其他等級的石墨礦床。第3時期是構(gòu)造巖體融合變化時期，這個時期的石墨礦床因?yàn)楸粴模V體產(chǎn)生了形狀改變、松散、破碎等狀貌，乃至有些石墨礦床出現(xiàn)重結(jié)晶的樣貌，從而提升了石墨礦石的品質(zhì)。為此，柴達(dá)木周緣的晶質(zhì)石墨礦床，是有代表性的區(qū)域變質(zhì)類石墨礦床，大多是由于達(dá)肯大阪巖群以及金水口巖群變質(zhì)巖地層，及后期構(gòu)造巖漿活動的改造。

3 青海省石墨礦可利用性分析

柴達(dá)木北緣的大通溝石墨礦的礦床品味平均較低，大部分是貧礦石，然而礦石構(gòu)成較為簡易，泥質(zhì)物與片狀物體積較小，便于篩選。通過運(yùn)用閉路實(shí)驗(yàn)而分選得到的鱗片石墨，能夠達(dá)到國家要求。而柴達(dá)木北側(cè)的黃礦山石墨礦的鱗片石墨也符合國家有關(guān)要求，然而由于石墨礦和脈石礦物密切連接，難以把石墨加以解離，這是精礦標(biāo)準(zhǔn)的一個主要影響要素。

柴達(dá)木南緣的巴勒木特爾石墨礦，原礦中的富含的石墨晶體直徑較大，石墨品位較高，石墨礦中固定碳含量不超過百分之十，鱗片較大，浮選產(chǎn)品品味較高，能作為高純度石墨的原料。該礦的規(guī)模可進(jìn)行中等開采，開采量每年可達(dá)精礦八千噸，可獲利將近500萬，經(jīng)濟(jì)效益良好。同時，該礦山的存儲量還能滿足可持續(xù)開采的需求，礦石的質(zhì)量也能滿足工業(yè)要求。礦山建成后，水電交通等方面都能滿足生產(chǎn)的需求，因此，該礦山的具備良好的可開發(fā)性。

青海省整體的石墨礦大部分處在調(diào)研時期，選礦實(shí)驗(yàn)的數(shù)量并不多，只在柴達(dá)木周緣的幾個地方的石墨礦實(shí)施了實(shí)驗(yàn)，對石墨礦的可運(yùn)用性、物質(zhì)價值的評估待于深入，為此開發(fā)運(yùn)用的礦床十分有限，也只對具有代表性的巴勒木特爾石墨進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查并進(jìn)行了開發(fā)。且具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

4 結(jié)語

柴達(dá)木周緣分布著大量的元古代變質(zhì)底層，具備良好的變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦床的成礦條件，區(qū)內(nèi)分布著大量的石墨礦床，隨著勘察研究及開采能力的不斷提高，可以為青海省的石墨礦尋礦工作提供理論知識、實(shí)踐依據(jù)及可利用性評價。