謝亞超 楊筱寒

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

當(dāng)前在冶金、航天、航空、新能源汽車(chē)以及機(jī)械領(lǐng)域中普遍應(yīng)用了石墨這一材料，可以說(shuō)作為我國(guó)關(guān)鍵的非金屬礦產(chǎn)資源，石墨材料為我國(guó)高新技術(shù)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。近年來(lái)我國(guó)在攀枝花地區(qū)發(fā)現(xiàn)了數(shù)量眾多的晶質(zhì)石墨礦，根據(jù)相關(guān)資料顯示，2020 年底攀枝花地區(qū)的晶質(zhì)石墨礦在四川省石墨礦總資源中的占比達(dá)到了77%，在全國(guó)范圍內(nèi)的占比也高達(dá)15%。

1 攀枝花地區(qū)跨區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)

1.1 地層

攀枝花地區(qū)礦區(qū)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(tǒng)觀音崖組（Z2g）以及第四系殘破積物。

1.2 構(gòu)造

攀枝花地區(qū)的主要構(gòu)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(fù)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(fù)式背斜周邊，其核心部位由于受到天氣、環(huán)境因素的侵蝕而無(wú)法探明，可以說(shuō)攀枝花地區(qū)同德復(fù)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(shí)際形態(tài)特點(diǎn)。

1.3 巖漿巖

攀枝花地區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要是以超單元同德中粗輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（Pt1Tνδ）為主。

1.4 變質(zhì)作用

攀枝花地區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用可以劃分成疊加動(dòng)力混合巖化作用以及區(qū)域變質(zhì)作用，其中的古元古界康定巖群咱里巖組角閃斜長(zhǎng)片麻巖主要是因?yàn)榛鹕?沉積巖以及火山巖經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用而出現(xiàn)。在晉寧期，地幔上涌導(dǎo)致蓋層不斷膨脹，直至破裂為基礎(chǔ)性重熔巖漿[1]。在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不斷深化的背景下，加之受到物理化學(xué)作用與區(qū)域動(dòng)力作用的影響，地表周邊出現(xiàn)了數(shù)量眾多的混合巖結(jié)合原巖侵入體，整體呈現(xiàn)出北北西-南北向局面。當(dāng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用持續(xù)下降的背景下，重熔作用會(huì)逐漸過(guò)渡至酸性巖漿，產(chǎn)生不同規(guī)模的更長(zhǎng)花崗巖侵入體，并同時(shí)出現(xiàn)混染與同化情況。攀枝花地區(qū)的變質(zhì)巖雖然有著不同時(shí)期的多相變化，但其成因還是和晉寧期地?；顒?dòng)以及相應(yīng)的構(gòu)造作用有著直接的聯(lián)系，整體體現(xiàn)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(jù)相關(guān)人員的實(shí)踐情況能夠得知，在攀枝花地區(qū)采取自然電場(chǎng)法對(duì)地測(cè)量了電位梯度以及激電中梯坡面，同時(shí)輔以一系列音頻大地電磁測(cè)深工作，獲得了石墨礦、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、斜長(zhǎng)片麻巖的電性參數(shù)。從中可以看出石墨礦體現(xiàn)出“極低阻高極化”的特征，且會(huì)出現(xiàn)相對(duì)較強(qiáng)的自然電場(chǎng)。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(qū)進(jìn)行找礦工作，那么自然電場(chǎng)法測(cè)量所得出的電位梯度不如激電中梯坡面所獲得的結(jié)果那般明顯，而音頻大地電磁測(cè)深工作則能夠給相關(guān)技術(shù)人員在深入部位進(jìn)行找礦提供扎實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

2 礦床地質(zhì)特點(diǎn)

2.1 礦體特點(diǎn)

攀枝花地區(qū)內(nèi)的石墨礦大都在古元古界康定巖群咱里巖組（Pt1zl）之中儲(chǔ)存，賦礦巖石主要包含了角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)片麻巖以及白云母石英片巖。當(dāng)前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了7 個(gè)礦體，都分布在工作區(qū)中部，呈現(xiàn)出北東向南西的走向，產(chǎn)狀和含礦巖系相同，礦體的長(zhǎng)度在480至1570m這一范圍之內(nèi)，平均厚度約為10.61m，平均品位為9.12%[2]。

2.2 礦石質(zhì)量

攀枝花地區(qū)主要有二云母斜長(zhǎng)片麻巖以及白云母石英片巖是含礦巖石，主要體現(xiàn)為鱗片變晶結(jié)構(gòu)，石墨鱗片的直徑在9 至1193μm 范圍之內(nèi)，以20 至600μm 內(nèi)為最佳直徑。礦石的構(gòu)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(zhǎng)石、10%至15%的白云母，偶爾會(huì)出現(xiàn)金紅石以及其余礦物。

2.3 礦石類型

攀枝花地區(qū)的石墨礦石呈現(xiàn)出條紋狀的自然類型，而通過(guò)加工之后，就會(huì)呈現(xiàn)出鱗片變晶結(jié)構(gòu)，是一種晶質(zhì)石墨礦工業(yè)礦石。

2.4 圍巖及夾石

區(qū)內(nèi)礦（化）體頂?shù)装鍑鷰r以二云母斜長(zhǎng)片麻巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖為主，無(wú)明顯蝕變。經(jīng)過(guò)前期在區(qū)內(nèi)開(kāi)展地質(zhì)工作，局部礦體均見(jiàn)夾石，呈透鏡狀產(chǎn)出，巖石主要為含石墨二云斜長(zhǎng)片麻巖。

3 攀枝花地區(qū)石墨礦成礦規(guī)律

3.1 成礦模式

攀枝花地區(qū)的石墨礦主要包含了以下幾個(gè)成礦階段：一是淺海相沉積階段。含碳質(zhì)黏土質(zhì)細(xì)碎屑物會(huì)經(jīng)過(guò)太古界古陸風(fēng)化效果而出現(xiàn)在海底，海水會(huì)對(duì)其進(jìn)行一系列的沉積而成為成碳質(zhì)粘土質(zhì)粉砂-細(xì)砂巖，沉積時(shí)限大約在24 至29 億年這一范圍之內(nèi);二是區(qū)域變質(zhì)階段。在受到隨著中條期低壓相系區(qū)域疊加動(dòng)力變質(zhì)的作用后，含碳的部分會(huì)變質(zhì)為碳質(zhì)片麻巖、石墨片麻巖、碳質(zhì)片巖以及石墨片巖等，變質(zhì)的時(shí)限大約在17至19億年這一范圍之內(nèi);三是混合巖化作用階段。一般表現(xiàn)于康滇基地?cái)嗦?，讓古元古界康定巖群部分地層出現(xiàn)了重熔現(xiàn)象，熔漿不斷上升，進(jìn)而在周邊產(chǎn)生同德輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，而中心部分則產(chǎn)生高家村單元中粗粒橄欖輝長(zhǎng)巖，時(shí)限超過(guò)了17億年。因?yàn)檫@一階段的混合巖化作用及變質(zhì)作用較為明顯，會(huì)讓石墨鱗片的長(zhǎng)度不斷上升，形成具工業(yè)利用的晶質(zhì)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(zhì)條件

一是礦床必須要出現(xiàn)在古元古界康定巖群咱里巖組變質(zhì)巖層內(nèi)，位于同德復(fù)式背斜兩翼，爛堡田斷層?xùn)|側(cè)。

二是含礦母巖一般是含炭二云母斜長(zhǎng)片麻巖、含炭角閃斜長(zhǎng)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(gòu)造。

三是礦巖層直接決定著礦體的具體空間分布，產(chǎn)狀和含礦巖層相同[3]。

3.3 找礦標(biāo)志

一是地層時(shí)代標(biāo)志：該區(qū)石墨礦產(chǎn)于古元古界康定巖群咱里巖組變質(zhì)巖層中。

二是巖體標(biāo)志：晉寧期同德中粗粒輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖在古老基底變質(zhì)巖中出現(xiàn)，與區(qū)內(nèi)石墨礦的形成具有一定的聯(lián)系，屬于間接的找礦標(biāo)志。

三是礦物及巖性標(biāo)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(biāo)志；賦礦巖石為二云母斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖、白云母石英片巖，屬于尋找石墨礦體的巖性標(biāo)志。

3.4 找礦潛力

一是攀枝花地區(qū)石墨礦和中壩石墨礦在成礦規(guī)律、成礦特征等方面相對(duì)較為類似，這表明該地區(qū)的成礦地質(zhì)背景較為優(yōu)越。

二是攀枝花地區(qū)同德復(fù)式背斜北西部，晉寧期攀枝花超單元同德中粗粒輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖大面積侵位，屬于一個(gè)較為優(yōu)越的成礦區(qū)位，在后續(xù)地質(zhì)勘察中可能會(huì)出現(xiàn)全新的石墨礦體。

三是攀枝花地區(qū)的石墨礦體厚度主要體現(xiàn)呈北東部小于南西部的特征，品位總體表現(xiàn)為由南西部向北東部有變富的趨勢(shì)；區(qū)內(nèi)中部第四系覆蓋較厚，在繼續(xù)開(kāi)展地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合音頻大地電磁測(cè)深，有望在南西部發(fā)現(xiàn)厚大、北東部發(fā)現(xiàn)高品位礦體以及中部發(fā)現(xiàn)隱伏礦體。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，攀枝花地區(qū)有著豐富的石墨礦資源，要想完成對(duì)該地區(qū)石墨礦資源的全面利用，應(yīng)當(dāng)明確石墨礦具體成礦規(guī)律，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選擇合理的地質(zhì)勘察方式，這樣才能夠充分發(fā)揮該地區(qū)的找礦潛力。