馬 源

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攀枝花阿喇地區(qū)晶質(zhì)石墨礦地質(zhì)特征及找礦前景

馬 源

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊(duì)，成都 610081）

四川省攀枝花市阿喇地區(qū)位于康滇地軸中段西緣，大田背斜南翼，石墨礦產(chǎn)于前震旦系康定群咱里組地層中。礦床屬于區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床，礦體嚴(yán)格受層位的控制，石墨為片麻巖型及片巖型。通過區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)特征及地球物理特征對比分析，類比區(qū)內(nèi)典型石墨礦床，認(rèn)為阿喇地區(qū)石墨礦成礦受地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用、混合巖化等因素影響。經(jīng)綜合分析，認(rèn)為阿喇地區(qū)石墨礦找礦前景較好。

石墨；地質(zhì)特征；找礦；阿喇地區(qū)

石墨是一種特殊的非金屬材料，它具有導(dǎo)電導(dǎo)熱、耐高溫、抗熱震、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、潤滑、可塑等性能，廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械制造、電器、化工、核工業(yè)等領(lǐng)域[1]。隨著近些年來對石墨結(jié)構(gòu)性能的深入研究，石墨已成為生產(chǎn)石墨烯及新型超級電容材料等的重要原料[1]。我國目前正處于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的重要時期，對石墨資源的需求日益增長。攀枝花地區(qū)內(nèi)目前已有中壩石墨典型礦床，通過與該礦床的分析類比，分析阿喇地區(qū)石墨礦的找礦潛力。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)內(nèi)主要出露前震旦系康定群咱里組、三疊系上統(tǒng)大箐組、第三系上統(tǒng)昔格達(dá)組以及第四系。其中前震旦系康定群咱里組為區(qū)內(nèi)的結(jié)晶基底，為一套火山巖相和火山碎屑巖相的變質(zhì)巖地層，同時也為本區(qū)域石墨的含礦地層。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于康滇地軸中段西緣，大田背斜南翼。在地史發(fā)展過程中，康顛地軸遭受了多次強(qiáng)烈的構(gòu)造—巖漿活動，各類構(gòu)造形跡發(fā)育。按構(gòu)造性質(zhì)和生成時間分為前震旦系地層中的基底構(gòu)造和震旦系—白堊系地層中的蓋層構(gòu)造?；讟?gòu)造以北東—東西向褶皺構(gòu)造為主，蓋層構(gòu)造以近南北向壓扭性深大斷裂為主。區(qū)內(nèi)的結(jié)晶基地受晉寧運(yùn)動的影響呈單斜構(gòu)造，基底之上的蓋層受燕山運(yùn)動的影響同為單斜構(gòu)造；受華力西運(yùn)動的影響，測區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，分布面積廣，為中酸性大田石英閃長巖體，根據(jù)同位素測年資料，大田石英閃長巖體形成于800～850Ma[2]，具有埃達(dá)克質(zhì)和島弧花崗巖的地質(zhì)特征[3]，該巖體為晉寧期巖漿巖。大田石英閃長巖體分布范圍較廣，呈巖株?duì)钋治挥谇罢鸬┫悼刀ㄈ旱貙又?，大量蠶食圍巖，并將其分割。區(qū)內(nèi)出露的大田石英閃長巖體巖性為石英閃長巖，巖體內(nèi)包含有較多的圍巖捕虜體，同化混染作用較強(qiáng)，顏色較深，巖石蝕變強(qiáng)烈。巖體侵入所帶來的大量熱源加深了圍巖的變質(zhì)程度。

1.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖為前震旦系康定群變質(zhì)巖組，屬深變質(zhì)巖組，變質(zhì)相為角閃巖相。變質(zhì)巖組變質(zhì)程度深，是為受多次變質(zhì)作用而影響，變質(zhì)作用主要有晉寧期的區(qū)域變質(zhì)作用，以及后期巖漿巖體侵入所產(chǎn)生的熱接觸變質(zhì)作用。

2 區(qū)內(nèi)地球物理特征

石墨礦特殊的低阻高極化特征，使物探和鉆探相結(jié)合的方式成為快速評價石墨礦床的有效勘查手段。本區(qū)域內(nèi)一共使用三種物探方法，分別為自然電場、激電中梯以及激電測深。

2.1 自然電場法特征

根據(jù)自然電位物理反應(yīng)，含碳及含硫?qū)游唬ū热缡V及石墨礦化帶）的巖礦石與地下水之間產(chǎn)生氧化-還原反應(yīng)會形成電位差異，通過統(tǒng)一基點(diǎn)測量取得勘查區(qū)域內(nèi)的自然電位數(shù)據(jù)，結(jié)合自電平面等值線圖，可以發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)較為明顯的自電負(fù)異常區(qū)域（石墨礦在氧化還原反應(yīng)中失去電子帶正電，而巖體得到電子帶負(fù)電，所以測得的為負(fù)異常），本次測區(qū)分為三個異常區(qū)域，如圖1所示。

圖1 自然電場法平面等值線圖（比例尺1∶10000）

從自然電位等值線異常平面圖可以看出，測區(qū)分為三個異常帶。測區(qū)西北部的A1異常，東北-西南走向，該區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)石墨礦及礦化，屬于已知礦致異常；測區(qū)中部有一橢圓形A2異常；測區(qū)東南角未封口的異常帶，東西方向橫跨7條測線，長約1500m，最寬處約300m，為A3異常。

2.2 激電中梯異常特征

采用多參數(shù)（視極化率ηs、視電阻率ρs）物探勘查，以便客觀地評估礦區(qū)的找礦前景。從野外小四極實(shí)測數(shù)據(jù)得知，該區(qū)域石墨礦視電阻率ρs變化較大，部分含礦巖層視電阻率ρs較高，高于8%；視極化率ηs較為穩(wěn)定。因該區(qū)在異常解釋與推斷中以視極化率ηs異常為主，視電阻率ρs用于視極化率ηs異常的綜合評價。激電中梯掃面工作分兩個區(qū)進(jìn)行，分布在自電異常A1、A2異常區(qū)域處。

2.2.1 A1區(qū)域

位于仁和區(qū)阿喇鄉(xiāng)阿喇村西邊，有兩個異常帶JD1、JD2（圖2、3）。

圖2 A1區(qū)域視極化率ηs平面等值線圖

圖3 A1區(qū)域視電阻率ρs平面等值線圖

1）視極化率異常：JD1區(qū)域處于A1區(qū)塊中部，西南-東北方向的長條形異常，異常長約600m，最寬處120m，異常區(qū)域較大，但不連續(xù)，視極化率6.8%～17.6%；石墨礦產(chǎn)于混合片麻巖中，整體規(guī)模小且不連續(xù)。JD2區(qū)域處于A1區(qū)塊東南部，異常較為集中，西-東方向的橢圓形異常，長約300m，最寬處180m，極化率7.4%～17.4%；石墨礦產(chǎn)于黑云母斜長片麻巖中，質(zhì)量較好，地表呈似層狀產(chǎn)出。

2）視電阻率異常：JD1視電阻率ρs變化較大，跟視極化率ηs一樣不連續(xù)，推測由于該區(qū)石墨礦產(chǎn)于混合片麻巖中，礦體由于混合巖化作用被破壞，石墨含量較低，所以造成異常不連續(xù)，視電阻率ρs變化大，部分視電阻率ρs較高。JD2電阻率ρs變化較小，跟極化率異常相對應(yīng)，形成低阻高極化異常帶，該異常區(qū)域找礦前景較好。

2.2.2 A2區(qū)域

有兩個異常帶JD3、JD4（圖4）。

圖4 A2區(qū)域視極化率ηs、視電阻率ρs平面等值線圖

1）激電異常：JD3區(qū)域處于A2區(qū)域西北部，西南-東北方向的長條形異常，異常長約628m，最寬處104m，異常面積較大，在西北部未封口，極化率6.8%～14.5%，相對應(yīng)電阻率較低，為低阻高極化物性特征；該異常區(qū)覆蓋層較厚，未見石墨礦出露，推測為礦致異常。JD4處于A2區(qū)塊東南部，未封閉，極化率5.6%～14.26%，對應(yīng)視電阻率ρs較低，為低阻高極化物性特征，區(qū)內(nèi)可見零星石墨礦化點(diǎn)，推測為礦致異常。

2.3 激電測深異常特征

綜合自電、激電中梯異常并結(jié)合地質(zhì)情況，在A1區(qū)JD2異常處，布置A1剖面，了解該區(qū)域激電值的垂直分布，以便確定異常的空間分布信息。由于該區(qū)域地形較陡，測深受地形影響較大，故采取長導(dǎo)線測量方式，以取得更好的分辨率。

圖5 A1剖面電探視極化率ηs、視電阻率ρs斷面圖

A1剖面如圖5所示，該剖面測線長340m，穿越礦體點(diǎn)距20m，礦體外圍點(diǎn)距40m，共計物理點(diǎn)14個，檢查點(diǎn)1個。擬斷面顯示低阻高極化異常部位JD1與地質(zhì)相對應(yīng)，與自電異常、激電中梯異常相互印證，推測為石墨礦的電性反應(yīng)。

3 礦化帶及礦石特征

3.1 礦化帶地質(zhì)特征

通過前期工作，該區(qū)圈定了2條石墨礦化帶KD1和KD2。探槽揭露，見石墨礦受巖層控制，層狀、似層狀展布,石墨礦石及鏡下特征見圖6。

KD1厚40~80m，平均60m，走向長360~850m，產(chǎn)狀220°~245°∠30°~40°。礦帶內(nèi)見五層石墨礦體，單層厚3～12m，走向長度50~200m，礦石固定碳平均含量為7.64%，石墨鱗片狀，大于100目的鱗片占60%以上。

KD2厚為6m，走向長250m，產(chǎn)狀93°∠37°，礦石固定碳平均含量為6.04%，石墨鱗片狀，大于100目的數(shù)量約占總數(shù)的60%以上。

圖6 礦區(qū)礦石及鏡下特征(Gr-石墨，Qtz-石英，Bt-黑云母，Pl-斜長石)

3.2 礦石特征

我國已知的具有工業(yè)價值、規(guī)模較大的石墨礦床主要為區(qū)域變質(zhì)型、接觸變質(zhì)型及巖漿熱液型等三種類型。區(qū)內(nèi)石墨礦類型為區(qū)域變質(zhì)型，主要為片麻巖型及少量的片巖型，含礦巖性為含石墨黑云母斜長片麻巖及含石墨云母石英片巖，呈粒-片狀變晶結(jié)構(gòu)，片徑多介于70~591μm，其中大鱗片占60%以上（圖7），石墨礦物呈鱗片狀沿片理方向生長。

槽探采樣分析，礦石固定碳2.81%~16.40%，平均7%左右，礦石質(zhì)量較好。

圖7 石墨粒度分布圖

4 找礦前景分析

1）該內(nèi)前震旦系康定群咱里組老變質(zhì)巖廣泛出露，石墨礦在該區(qū)具有層控性。

2）區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，分布面積廣，為晉寧期的中酸性巖漿巖體（大田石英閃長巖）和酸性巖漿巖體。巖體侵入所帶來的大量熱源加深了圍巖的變質(zhì)程度，且對石墨富集以及鱗片的增大起到促進(jìn)作用。

3）區(qū)內(nèi)通過物探工作，顯示區(qū)內(nèi)有較好的自電以及激電異常，且與含礦層位能對應(yīng)，在異常區(qū)內(nèi)局部方通過槽探揭露見似層狀石墨礦化體，在礦化體中進(jìn)行物探測深工作，顯示異常深度達(dá)200m。

5 結(jié)論

該區(qū)石墨礦床類型為區(qū)域變質(zhì)型，與攀枝花中壩石墨礦相類比，成礦地質(zhì)條件相似。通過對該區(qū)域的地質(zhì)特征和地球物理特征綜合分析，認(rèn)為該區(qū)域有較好的找礦潛力。

[1]肖克炎，孫莉，李思遠(yuǎn)，等. 我國石墨礦產(chǎn)地質(zhì)特征及資源潛力分析[J].地球?qū)W報,2016,（5）:607-614

[2] 傳秀云. 石墨資源狀況和產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化.2014.（2）：50-55

[3]李莎莎. 四川攀枝花505地區(qū)混合巖地球化學(xué)特征及其與鈾成礦關(guān)系[D].成都理工大學(xué)，2011

[4]李巨初，王紅軍，薛均月，等. 康滇地軸中南段鈾礦找礦方向研究[R]成都理工大學(xué)檔案館.2009

[5]丁子建. 物探方法在石墨找礦中的應(yīng)用[J].中國非金屬工業(yè)導(dǎo)刊，2015，（4）:36-38.

[6] 中國石墨礦床地質(zhì)[M]:北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989:84

Geological Features and Prospecting Perspective of the Ala Crystalline Graphite Deposit in Panzhihua

MA Yuan

（Sichuan Division, Geological Exploration Center for the China Building Material Industry, Chengdu 610081）

The Ala crystalline graphite deposit in Panzhihua lies in the southern limb of the Datian anticline on the western margin of the Kangdian axis and occurs in the Zanli Formation of the Pre-Sinian Kangding Group. The deposit belongs to metamorphic one, including schist type ore and gneiss type ore. The graphite orebodies are controlled by stratigraphic horizon, structure, magmatism and metamorphism. Geological and geophysical features of the deposit show its good prospecting perspective.

graphite; geological feature; prospecting; Ala region

2017-12-26

中西部地區(qū)晶質(zhì)石墨等特種非金屬礦產(chǎn)調(diào)查（項(xiàng)目編碼:DD20160058-03）

馬源（1989-），男，四川西昌人，工程師，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作

P619.25+2

A

1006-0995（2018）04-0576-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.04.010