石墨礦成礦地質規律及成礦模型研究
--以攀枝花地區為例

謝亞超 楊筱寒

（1湖北冶金地質研究所（中南冶金地質研究所），湖北宜昌 443003；2湖北省地質局第七地質大隊，湖北宜昌 443100）

當前在冶金、航天、航空、新能源汽車以及機械領域中普遍應用了石墨這一材料，可以說作為我國關鍵的非金屬礦產資源，石墨材料為我國高新技術的發展做出了突出的貢獻。近年來我國在攀枝花地區發現了數量眾多的晶質石墨礦，根據相關資料顯示，2020 年底攀枝花地區的晶質石墨礦在四川省石墨礦總資源中的占比達到了77%，在全國范圍內的占比也高達15%。

1 攀枝花地區跨區地質特點

1.1 地層

攀枝花地區礦區出露地層主要包含了燈影組（Z2d）、古元古界康定巖群咱里巖組（Pt1Zl）、震旦系上統觀音崖組（Z2g）以及第四系殘破積物。

1.2 構造

攀枝花地區的主要構造以褶皺與斷裂地形為主，可劃分成南北爛堡田斷層（F1）、同德復式背斜以及北西向斷層（F3）。其中所存在的石墨礦體主要分布于同德復式背斜周邊，其核心部位由于受到天氣、環境因素的侵蝕而無法探明，可以說攀枝花地區同德復式背斜的具體情況直接決定著石墨巖的具體分布情況以及實際形態特點。

1.3 巖漿巖

攀枝花地區內的巖漿巖主要是以超單元同德中粗輝長閃長巖（Pt1Tνδ）為主。

1.4 變質作用

攀枝花地區內的變質作用可以劃分成疊加動力混合巖化作用以及區域變質作用，其中的古元古界康定巖群咱里巖組角閃斜長片麻巖主要是因為火山-沉積巖以及火山巖經過變質作用而出現。在晉寧期，地幔上涌導致蓋層不斷膨脹，直至破裂為基礎性重熔巖漿[1]。在構造運動不斷深化的背景下，加之受到物理化學作用與區域動力作用的影響，地表周邊出現了數量眾多的混合巖結合原巖侵入體，整體呈現出北北西-南北向局面。當構造運動作用持續下降的背景下，重熔作用會逐漸過渡至酸性巖漿，產生不同規模的更長花崗巖侵入體，并同時出現混染與同化情況。攀枝花地區的變質巖雖然有著不同時期的多相變化，但其成因還是和晉寧期地幔活動以及相應的構造作用有著直接的聯系，整體體現出和侵入巖體相同的繼承性以及同源性。

1.5 地球物理特征

根據相關人員的實踐情況能夠得知，在攀枝花地區采取自然電場法對地測量了電位梯度以及激電中梯坡面，同時輔以一系列音頻大地電磁測深工作，獲得了石墨礦、變質長石石英砂巖、斜長片麻巖的電性參數。從中可以看出石墨礦體現出“極低阻高極化”的特征，且會出現相對較強的自然電場。相比之下其余巖類則具備“中高阻低極化”的特征。因此這兩種方式能夠作為探尋石墨礦的主要方式，但相比之下如若要在有著較厚地表覆蓋層或者石墨礦埋藏深度較高的地區進行找礦工作，那么自然電場法測量所得出的電位梯度不如激電中梯坡面所獲得的結果那般明顯，而音頻大地電磁測深工作則能夠給相關技術人員在深入部位進行找礦提供扎實的科學依據。

2 礦床地質特點

2.1 礦體特點

攀枝花地區內的石墨礦大都在古元古界康定巖群咱里巖組（Pt1zl）之中儲存，賦礦巖石主要包含了角閃斜長片麻巖、斜長片麻巖以及白云母石英片巖。當前已經發現了7 個礦體，都分布在工作區中部，呈現出北東向南西的走向，產狀和含礦巖系相同，礦體的長度在480至1570m這一范圍之內，平均厚度約為10.61m，平均品位為9.12%[2]。

2.2 礦石質量

攀枝花地區主要有二云母斜長片麻巖以及白云母石英片巖是含礦巖石，主要體現為鱗片變晶結構，石墨鱗片的直徑在9 至1193μm 范圍之內，以20 至600μm 內為最佳直徑。礦石的構造主要是以片狀或片麻狀為主，包含了5%至20%的石墨，30%至35%的石英、9%的黑云母、30%至35%的斜長石、10%至15%的白云母，偶爾會出現金紅石以及其余礦物。

2.3 礦石類型

攀枝花地區的石墨礦石呈現出條紋狀的自然類型，而通過加工之后，就會呈現出鱗片變晶結構，是一種晶質石墨礦工業礦石。

2.4 圍巖及夾石

區內礦（化）體頂底板圍巖以二云母斜長片麻巖、變質長石石英砂巖為主，無明顯蝕變。經過前期在區內開展地質工作，局部礦體均見夾石，呈透鏡狀產出，巖石主要為含石墨二云斜長片麻巖。

3 攀枝花地區石墨礦成礦規律

3.1 成礦模式

攀枝花地區的石墨礦主要包含了以下幾個成礦階段：一是淺海相沉積階段。含碳質黏土質細碎屑物會經過太古界古陸風化效果而出現在海底，海水會對其進行一系列的沉積而成為成碳質粘土質粉砂-細砂巖，沉積時限大約在24 至29 億年這一范圍之內;二是區域變質階段。在受到隨著中條期低壓相系區域疊加動力變質的作用后，含碳的部分會變質為碳質片麻巖、石墨片麻巖、碳質片巖以及石墨片巖等，變質的時限大約在17至19億年這一范圍之內;三是混合巖化作用階段。一般表現于康滇基地斷隆帶，讓古元古界康定巖群部分地層出現了重熔現象，熔漿不斷上升，進而在周邊產生同德輝長閃長巖，而中心部分則產生高家村單元中粗粒橄欖輝長巖，時限超過了17億年。因為這一階段的混合巖化作用及變質作用較為明顯，會讓石墨鱗片的長度不斷上升，形成具工業利用的晶質石墨礦床，含石墨地層多被重熔，僅部分成為混合花崗巖的“殘留體”或在混合花崗巖的外接觸帶。

3.2 成礦地質條件

一是礦床必須要出現在古元古界康定巖群咱里巖組變質巖層內，位于同德復式背斜兩翼，爛堡田斷層東側。

二是含礦母巖一般是含炭二云母斜長片麻巖、含炭角閃斜長片麻巖、含炭白云母石英片巖，并且要和石墨礦有著相同的片麻狀、條帶狀以及片狀構造。

三是礦巖層直接決定著礦體的具體空間分布，產狀和含礦巖層相同[3]。

3.3 找礦標志

一是地層時代標志：該區石墨礦產于古元古界康定巖群咱里巖組變質巖層中。

二是巖體標志：晉寧期同德中粗粒輝長閃長巖在古老基底變質巖中出現，與區內石墨礦的形成具有一定的聯系，屬于間接的找礦標志。

三是礦物及巖性標志：石墨礦物具有色黑、染手，條痕色為鋼灰色，是直接的找礦標志；賦礦巖石為二云母斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、白云母石英片巖，屬于尋找石墨礦體的巖性標志。

3.4 找礦潛力

一是攀枝花地區石墨礦和中壩石墨礦在成礦規律、成礦特征等方面相對較為類似，這表明該地區的成礦地質背景較為優越。

二是攀枝花地區同德復式背斜北西部，晉寧期攀枝花超單元同德中粗粒輝長閃長巖大面積侵位，屬于一個較為優越的成礦區位，在后續地質勘察中可能會出現全新的石墨礦體。

三是攀枝花地區的石墨礦體厚度主要體現呈北東部小于南西部的特征，品位總體表現為由南西部向北東部有變富的趨勢；區內中部第四系覆蓋較厚，在繼續開展地質工作的基礎上，結合音頻大地電磁測深，有望在南西部發現厚大、北東部發現高品位礦體以及中部發現隱伏礦體。

4 結語

綜上所述，攀枝花地區有著豐富的石墨礦資源，要想完成對該地區石墨礦資源的全面利用，應當明確石墨礦具體成礦規律，結合當地實際情況選擇合理的地質勘察方式，這樣才能夠充分發揮該地區的找礦潛力。