郁東良 王永剛 申大利

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

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柴達(dá)木盆地西北緣晶質(zhì)石墨礦特征及找礦遠(yuǎn)景

郁東良 王永剛 申大利

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

柴達(dá)木盆地西北緣、阿爾金斷裂南緣青海省境內(nèi)地區(qū)廣泛發(fā)育古元古界達(dá)肯大坂巖群，主體巖性為片麻巖、大理巖、石英片巖，原巖主要為雜砂巖、泥質(zhì)巖，早期經(jīng)歷區(qū)域變質(zhì)作用，后期經(jīng)過(guò)混合巖化作用改造，對(duì)形成晶質(zhì)石墨礦有利。在達(dá)肯大坂巖群中已發(fā)現(xiàn)大通溝南山、黃礦山等晶質(zhì)石墨礦床，此外尚有相當(dāng)一部分的空白區(qū)未開(kāi)展工作。對(duì)大通溝南山、黃礦山等晶質(zhì)石墨礦床的地質(zhì)特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對(duì)礦床成因、找礦標(biāo)志及找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了探討，對(duì)于區(qū)內(nèi)進(jìn)一步開(kāi)展石墨礦床找礦工作有一定的參考價(jià)值。

晶質(zhì)石墨 地質(zhì)特征 礦床成因 找礦標(biāo)志 找礦遠(yuǎn)景

晶質(zhì)石墨具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、潤(rùn)滑、可塑等性能，被廣泛用于化工、核工業(yè)、冶金、機(jī)械制造、電器、航空航天、軍工、核電等領(lǐng)域[1]。近年來(lái)，晶質(zhì)石墨資源引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，已成為繼稀土之后的又一稀缺資源。柴達(dá)木盆地西北緣前人工作偏重于貴金屬和有色金屬礦床的找尋，近年來(lái)在該區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多處晶質(zhì)石墨礦床(點(diǎn))，如大通溝南山、黃礦山晶質(zhì)石墨礦床，斑紅山晶質(zhì)石墨礦點(diǎn)等。2015年青海省地勘基金開(kāi)展了“青海省柴周緣晶質(zhì)石墨礦可利用性評(píng)價(jià)與靶區(qū)優(yōu)選”項(xiàng)目，旨在對(duì)青海省內(nèi)的晶質(zhì)石墨找礦前景、可利用性進(jìn)行綜合研究評(píng)價(jià)。本研究基于該項(xiàng)目成果，對(duì)柴達(dá)木盆地西北緣晶質(zhì)石墨礦成礦地質(zhì)特征、找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行綜合分析，供區(qū)內(nèi)晶質(zhì)石墨找礦參考。

1 成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)位于阿爾金斷裂南側(cè)、柴達(dá)木地塊西北緣(圖1)[2-3]。區(qū)內(nèi)出露地層以古元古界達(dá)肯大坂巖群為主，其次有少量的薊縣紀(jì)萬(wàn)洞溝群及早—中侏羅世大煤溝組，新近紀(jì)油砂山組零星出露[4]。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主體為阿爾金南緣深大斷裂帶、柴達(dá)木盆地北緣斷裂，二者均為區(qū)域性殼型斷裂，主要表現(xiàn)為逆沖兼走滑的脆性斷層，嚴(yán)格控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖的展布及礦產(chǎn)分布。研究區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)頻繁而劇烈，侵入巖分布廣泛且規(guī)模較大，巖石類型從超基性至酸性均可見(jiàn)到，以中—酸性侵入巖最為發(fā)育，基性及超基性巖則零星分布。各類侵入巖分屬加里東、華力西及印支期等3個(gè)主要巖漿旋回，其中以加里東及華力西2期巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈。

2 典型晶質(zhì)石墨礦床地質(zhì)特征

2.1 大通溝南山晶質(zhì)石墨礦床

2.1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

大通溝南山礦區(qū)內(nèi)出露地層以古元古界達(dá)肯大坂巖群、第四系為主，其中達(dá)肯大坂巖群主要有透輝(閃)石大理巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、含石墨大理巖、斜長(zhǎng)角閃片巖偶夾石英巖，主要含礦巖性含石墨大理巖(圖2)。巖石普遍經(jīng)歷了深層次韌性剪切變形和后期脆性變形疊加改造。斷裂構(gòu)造從礦區(qū)西南穿過(guò)，出露長(zhǎng)4 km，發(fā)育于達(dá)肯大坂巖群及早石炭世閃長(zhǎng)巖中，斷層通過(guò)處巖石擠壓破碎。侵入巖主要為早石炭世黑云斜長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖，巖體侵入于達(dá)肯大坂巖群大理巖組的片麻巖、片巖、大理巖中，圍巖發(fā)生硅化、角巖化等蝕變，對(duì)于石墨礦品級(jí)的進(jìn)一步提升有極大的促進(jìn)作用。

2.1.2 礦體特征

圖1 柴達(dá)木盆地西北緣區(qū)域地質(zhì)概況

圖2 大通溝南山礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1.3 礦石特征

礦石一般呈半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造，石墨含量一般為1%～10%，主要呈鱗片狀、粒徑為0.05～0.25 mm的單晶或聚晶，局部為粒徑約0.2 mm的他形團(tuán)斑，浸染于脈石粒間及其節(jié)理中。鱗片長(zhǎng)0.01～0.05 mm。脈石礦物以透輝石、透閃石、方解石、綠簾石為主。礦石結(jié)構(gòu)主要為鱗片變晶結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造包括星點(diǎn)狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。礦石工業(yè)類型屬晶質(zhì)鱗片狀石墨礦，自然類型屬石墨大理巖型，含礦巖性均為透輝石大理巖。

2.1.4 礦石化學(xué)成分

礦石成分分析結(jié)果(表1)表明，礦石中的主要有害雜質(zhì)為Fe、S、P，一般要求含量：w(Fe2O3)3%～10%，w(S)1%～4%，w(P2O5)0.02%～0.55%，總體來(lái)講，有害雜質(zhì)含量不高。

表1 大通溝南山石墨礦床礦石化學(xué)成分

2.2 黃礦山晶質(zhì)石墨礦床

2.2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

黃礦山礦區(qū)出露地層主要為古元古界達(dá)肯大坂巖群和第四系，其中含礦地層為達(dá)肯大坂巖群，主要巖性為透輝石大理巖、透閃石大理巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖，次為白云石大理巖，含石墨大理巖，石英片巖等。區(qū)內(nèi)NW向逆斷裂構(gòu)造較發(fā)育，侵入巖主要為印支期二長(zhǎng)花崗巖。

2.2.2 礦體特征

2.2.3 礦石特征

礦石礦物為晶質(zhì)石墨，固定碳含量一般為9.69%～18.41%，最高達(dá)33.87%，含少量的黃鐵礦、褐鐵礦。石墨呈灰黑色，鱗片狀，多呈單晶 ，分布較均勻。單晶鱗片直徑一般0.026～0.44 mm， 最大0.64 mm，石墨鱗片質(zhì)軟，手摸有滑感， 黑色污手。脈石礦物主要為方解石、石英，次為透輝石。礦石結(jié)構(gòu)為粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造為片麻狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造。礦石工業(yè)類型屬晶質(zhì)鱗片狀石墨礦，自然類型屬石墨片巖型，含礦巖性為石墨石英片巖，礦床屬于沉積變質(zhì)型礦床。

圖3 黃礦山礦區(qū)地質(zhì)概況

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

達(dá)肯大坂巖群為一中高級(jí)變質(zhì)巖系，巖性主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、黑云石英片巖、透輝石大理巖等，原巖主要為雜砂巖、泥質(zhì)巖，次為碳酸鹽巖、中基性—基性火山巖，為濱海、靠近古陸淺海的古沉積環(huán)境，沉積物主要來(lái)源于陸源沉積建造。早期經(jīng)歷了區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用及區(qū)域混合巖化作用，使其有機(jī)碳轉(zhuǎn)變?yōu)榫з|(zhì)石墨，后期混合巖化和巖漿巖的侵入對(duì)石墨礦床的再改造，致使晶質(zhì)石墨片徑進(jìn)一步增大，形成了可利用的晶質(zhì)石墨礦床[5-8]。通過(guò)對(duì)比大通溝南山和黃礦山礦床，發(fā)現(xiàn)后者晶質(zhì)石墨品位明顯高于前者，是因?yàn)樵邳S礦山礦體周?chē)l(fā)育巖漿巖，為后期石墨富集提供了熱動(dòng)力條件。

3.2 找礦標(biāo)志

(1)地層。目前發(fā)現(xiàn)的晶質(zhì)石墨礦均賦存于達(dá)肯大坂巖群的片麻巖、片巖、大理巖段，受地層控制作用明顯，為主要找礦標(biāo)志。

(2)巖漿巖。在已發(fā)現(xiàn)石墨礦體周?chē)?，若有巖體侵入，說(shuō)明有后期熱源存在，在該區(qū)域往往能夠找到品位高、石墨片徑大的礦體。

4 找礦遠(yuǎn)景

(1)在柴達(dá)木盆地西北緣金鴻山—黃礦山—鹽場(chǎng)北山一帶長(zhǎng)約300 km的范圍內(nèi)，達(dá)肯大坂巖群斷續(xù)出露，已發(fā)現(xiàn)黃礦山、大通溝南山晶質(zhì)石墨礦床2處，其余地段工作程度較低，以往未注重石墨礦的尋找，部分礦點(diǎn)可能尚未被發(fā)現(xiàn)。

(2)大通溝南山石墨礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)含礦石墨大理巖向NW向有延伸，該區(qū)域經(jīng)初步踏勘已發(fā)現(xiàn)較好的石墨礦化線索，但仍未有工程揭露驗(yàn)證。

(3)黃礦山礦區(qū)石墨品位相對(duì)較高，石墨品質(zhì)較好，含礦帶向NE、NW向仍未封閉，具有進(jìn)一步找礦的潛力。

[1] 《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè)》編委會(huì).礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè)[M].北京：地質(zhì)出版社，2010.

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2016-04-21)

郁東良(1979—)，男，工程師，碩士，810008 青海省西寧市新寧路2號(hào)。