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城固縣北部～洋縣一帶位于勉略構(gòu)造帶北側(cè)的南秦嶺構(gòu)造帶中，是夾持在華北和揚子板塊邊界地體之中重要的構(gòu)造單元之一。

在古元古代早期，華北古大陸發(fā)生裂解，出現(xiàn)克拉通盆地沉積，于是在裂陷以及裂谷處出現(xiàn)泥砂質(zhì)和碳酸鹽巖沉積，早元古期混合巖化作用，后面在2.0Ga～1.8Ga發(fā)生陸～陸碰撞，盆地關(guān)閉，孔茲巖系卷入下地殼，發(fā)生變質(zhì)變形作用，導致石英巖礦、石墨礦床的形成[2]。

1 區(qū)域地質(zhì)

區(qū)域地質(zhì)位于佛坪～留壩隆滑構(gòu)造區(qū)與窯坪古生代裂陷盆地斷褶帶，其南側(cè)為勉略構(gòu)造帶，與揚子板塊相接。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，發(fā)育一系列平行的北西、北東、東西向多組韌性、脆韌性構(gòu)造帶，巖漿活動頻繁，變質(zhì)、熱液活動及圍巖蝕變強烈，具有良好的成礦地質(zhì)背景[1]。

2 巖石地層特征

2.1 地層

工作區(qū)位于的南秦嶺地區(qū)，主體發(fā)育以下元古界經(jīng)歷深構(gòu)造層次固態(tài)流變構(gòu)造變形的長角壩巖群為主。區(qū)內(nèi)下元古界長角壩巖群根據(jù)其巖性組合、接觸關(guān)系劃分為：低莊溝巖組、沙壩巖組、灣牛壩巖組、羊圈溝巖組等四個構(gòu)造巖石地層單位。

低莊溝巖組主要巖性組合；淺灰～雜灰色方解透輝石長石變粒巖、含石墨方解石二云長英質(zhì)片麻巖、含石榴石矽線石黑云斜長變粒巖夾含石墨石英巖。

沙壩巖組中粗晶～粗晶大理巖為主，間夾含石墨大理巖、白云石大理巖。該巖組巖性總體為一套碳酸鹽巖～高鎂碳酸鹽巖建造。

灣牛壩巖組巖石組合以含石榴石矽線石鈣質(zhì)黑云片麻巖為主，夾含石墨大理巖、灰黑色石英巖?？傮w以鈣硅酸鹽粒巖～鈣質(zhì)變粒巖為特征。

羊圈溝巖組巖石組合穩(wěn)定，為白、灰白色細晶～粗晶石英巖、含石墨石英片巖。

綜上，長角壩巖群巖石組合為普遍含石榴石、矽線石、石墨、透輝石等富鋁、富碳、富鈣變質(zhì)礦物的黑云長英質(zhì)變粒巖，鈣硅酸粒巖、片麻巖、大理巖、石英巖、石英片巖等。其原巖為鈣質(zhì)粉砂巖～含泥質(zhì)細砂巖—碳酸鹽巖組合。

2.2 構(gòu)造

鐵河街～八里關(guān)斷裂：呈北西西向展布于工作區(qū)北東部，出露長度大于20km，寬20m～50m。為韌性復合斷裂、長期活動斷裂。早期發(fā)育糜棱巖、片理化帶；晚期大多地段為脆性斷層，斷面直立或向北陡傾，發(fā)育斷層角礫巖、片糜巖和炭化碎粉巖。

2.3 巖漿巖

工作區(qū)巖漿活動頻繁，巖體劃為光頭山超單元木河單元，巖性為細粒黑云二長花崗巖，天華山單元為中粒黑云二長花崗巖，局部地段多見花崗偉晶巖、花崗細晶巖脈產(chǎn)出，規(guī)模很小，變質(zhì)作用較強，與圍巖呈侵入關(guān)系[1]。

3 礦石特征

3.1 礦石的地球物理特征

通過開展激電測深測量工作，對各類巖（礦）石電性參數(shù)進行了統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表1。

表1 巖石電性參數(shù)測量記錄表

上述物性資料表明，在工作區(qū)內(nèi)，石英巖視電阻率表現(xiàn)為高阻；(含石墨)黑云斜長片麻巖視電阻率表現(xiàn)為低阻。根據(jù)激電測深剖面視電阻率、視極化率斷面圖，結(jié)合勘探線剖面與已施工后鉆孔巖性界線，對應性較好。

3.2 礦石的地球化學特征

石英巖有益組份主要為SiO2，含量為90%～99%；有害組分為A12O3為1.21%～5.23%；Fe2O3為0.99%～7.92%。

含石墨黑云斜長片麻巖礦石化學成分主要為SiO2，含量為65.17%～74.44%；其次為A12O3為8.78%～11.10%；MgO為1.52%～3.11%；有益組份固定碳為4.82%～5.82%；TiO2為0.38%～0.54%；有害組分Fe2O3為3.92%～4.92%。

3.3 礦石的礦物組成及特征

石英巖，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，白色～青灰色～淺粉紅色，巖石致密，石英受重結(jié)晶作用及動力作用影響，有較弱的擠壓變形加碎裂現(xiàn)象。

含石墨黑云斜長片麻巖，細鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，灰褐色-灰黑色，礦物總體具弱定向特征。主要礦物成分石英，約占45%～60%，不規(guī)則粒狀，粒徑大小0.15mm～2mm；斜長石，約占15%～30%，不規(guī)則粒狀，粒徑大小0.2mm～2mm，具較強的粘土化和絹云母化；黑云母，約占5%～20%，片狀，長徑0.1mm～1.5mm，具較強矽線石化；矽線石，約占1%～10%，針狀，纖維狀，大小1.5mm以下，集合體呈束狀、毛發(fā)狀。

含石墨石英巖石墨鱗片普遍較細，分布于石英顆粒中，80%的石墨粒度小于0.175mm，不利于分選；含石墨黑云斜長片麻巖普遍較大，50%以上的石墨粒度大于0.287mm。

4 結(jié)論

（1）礦體成因以沉積變質(zhì)為主，區(qū)域熱流動力變質(zhì)為輔，變質(zhì)程度高綠片巖相-低麻粒巖相，變形現(xiàn)象明顯，礦體在空間分布與含礦建造相一致，受層位和巖性的控制，富集在大理巖與片麻巖相變接觸帶上，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用，片麻理發(fā)育，粒狀礦物與片狀礦物分異，進一步結(jié)晶富集。

（2）找礦標志明顯，地層標志為灣牛壩地層第五巖性段和第六巖性段；巖性標志以污手灰黑色含石墨黑云斜長片麻巖；物探標志為視電阻率負異常區(qū)；沉積環(huán)境標志以相對穩(wěn)定連續(xù)沉積的淺海環(huán)境。