我國(guó)石墨礦產(chǎn)地質(zhì)特征及資源潛力分析

肖克炎，孫　莉*，李思遠(yuǎn)，黃　安

1）中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100037；2）中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)研究中心， 北京 100037； 3）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）， 北京 100083

我國(guó)石墨礦產(chǎn)地質(zhì)特征及資源潛力分析

肖克炎1，2），孫莉1，2）*，李思遠(yuǎn)3），黃安3）

1）中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100037；2）中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)研究中心， 北京 100037； 3）中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）， 北京 100083

石墨是我國(guó)重要的大宗優(yōu)勢(shì)非金屬礦產(chǎn)， 其既具有非金屬礦物的一般性能， 又兼有金屬和有機(jī)塑料的某些特性， 是用途廣泛的特殊的非金屬礦物原料， 是我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)的重要原材料。我國(guó)石墨成因類型主要為區(qū)域變質(zhì)型， 其工業(yè)價(jià)值較大。文章通過(guò)對(duì)我國(guó)石墨礦產(chǎn)分布特征、成礦規(guī)律分析進(jìn)而總結(jié)石墨資源潛力特征， 認(rèn)為我國(guó)黑龍江、內(nèi)蒙古、四川等省資源潛力巨大， 可實(shí)行保護(hù)性開(kāi)采， 從而獲取經(jīng)濟(jì)效益。

石墨； 礦產(chǎn)特征； 預(yù)測(cè)模型； 資源潛力

石墨是傳統(tǒng)的工業(yè)糧食礦產(chǎn)， 隨著新能源汽車及石墨烯高科技新材料的出現(xiàn)， 石墨資源地位越來(lái)越受到社會(huì)的專注， 石墨礦產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)入新階段，石墨的勘查工作也迅速發(fā)展。

據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局USGS（2016）資料， 2016年全球石墨儲(chǔ)量2.3億t。石墨資源在世界上的分布極具不均勻性， 世界上已發(fā)現(xiàn)的大、中型石墨礦床主要分布在中國(guó)、印度、巴西、捷克、加拿大和墨西哥等國(guó)（尹麗文， 2011； 張福良等， 2013； 杜軼倫等，2015）。

根據(jù)不同工業(yè)用途， 石墨礦產(chǎn)可分為土狀隱晶石墨和鱗片晶質(zhì)石墨。我國(guó)石墨資源豐富， 中國(guó)是主要生產(chǎn)國(guó)， 全球近65％左右的天然石墨資源由中國(guó)生產(chǎn)（USGS， 2016）。

石墨資源分布在全國(guó)25個(gè)?。▍^(qū)、市）， 170個(gè)礦區(qū)（張福良等， 2013； 國(guó)土資源部， 2015）。據(jù)國(guó)土資源部全國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量通報(bào)（2015年）統(tǒng)計(jì)顯示， 中國(guó)晶質(zhì)石墨基礎(chǔ)儲(chǔ)量5516萬(wàn)噸（礦物）， 查明資源儲(chǔ)量26 452萬(wàn)噸（礦物）， 主要分布于黑龍江省、內(nèi)蒙古、四川省、山西省、山東省、河南等?。?隱晶質(zhì)石墨基礎(chǔ)儲(chǔ)量807萬(wàn)噸（礦石）， 查明資源儲(chǔ)量3548萬(wàn)噸（礦物）， 主要分布于內(nèi)蒙古、湖南等省（見(jiàn)表1， 表2）。

表1　全國(guó)晶質(zhì)石墨儲(chǔ)量情況/（萬(wàn)噸礦物）Table 1 Reserve of flake graphite of China/（10 000 t mineral）

表2　全國(guó)隱晶質(zhì)石墨儲(chǔ)量情況/（萬(wàn)噸礦石）Table 2 Reserve of amorphous graphite of China/（10 000 t ore）

根據(jù)全國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量通報(bào)（2015年）計(jì)， 晶質(zhì)石墨的查明資源儲(chǔ)量順序排列如下： 黑龍江省、內(nèi)蒙古、四川省、山西省、山東省、河南省、陜西省、湖北省、江西省、云南省、吉林省、青海省、福建省、甘肅省、遼寧省、海南省、河北省、廣東省、新疆和安徽省。隱晶質(zhì)石墨的查明資源儲(chǔ)量按儲(chǔ)量順序排列如下： 北京、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、安徽、福建、山東、湖南、廣東和廣西。每個(gè)省所占比的情況見(jiàn)圖1、圖2。

圖1　全國(guó)晶質(zhì)石墨分布圖Fig. 1 Distribution of flaky graphite resources in China

圖2　全國(guó)隱晶質(zhì)石墨分布圖Fig. 2 Distribution of aphanitic graphite in China

近年來(lái)我國(guó)石墨資源勘查開(kāi)發(fā)突飛猛進(jìn)， 礦產(chǎn)勘查社會(huì)投入促進(jìn)了我國(guó)石墨礦產(chǎn)的找礦突破， 在黑龍江蘿北云山石墨礦、雞西柳毛石墨礦均有重大找礦進(jìn)展， 內(nèi)蒙古新近發(fā)現(xiàn)了查汗木胡魯特大型的優(yōu)質(zhì)石墨礦， 遼寧錦州市北鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)了杜屯大型石墨礦， 四川米倉(cāng)山地區(qū)也發(fā)現(xiàn)特大型晶質(zhì)鱗片石墨。

1 石墨礦產(chǎn)分布特征

中國(guó)石墨礦產(chǎn)具有一定的時(shí)空分布特征， 在時(shí)間上表現(xiàn)在“一老一新”， 在古元古代、新元古代地層中廣泛形成了區(qū)域變質(zhì)作用為主體的晶質(zhì)石墨，是中國(guó)主要石墨形成期， 而在我國(guó)東部地區(qū)由于燕山期構(gòu)造巖漿活化形成品位高的接觸變質(zhì)型土狀石墨礦產(chǎn)。在空間上形成了分布相對(duì)集中“東多西少”空間格局， 這主要是由于石墨就位于古老陸塊邊緣，受老地塊制約所致（莫如爵等， 1989； 李超等，2015）。

通過(guò)對(duì)石墨礦床成礦規(guī)律的研究， 劃分了石墨成礦區(qū)帶（圖3）。主要考慮的因素如下：

地層時(shí)代主要以中太古代、新太古代、古元古代和中元古代的地層為主。

有機(jī)碳在變質(zhì)作用下轉(zhuǎn)變成石墨實(shí)際上是含碳的構(gòu)造有序化。沸石相和低綠片巖相的溫壓條件達(dá)不到有機(jī)碳結(jié)晶的條件。而角閃巖相和麻粒巖相是晶質(zhì)石墨成礦的基礎(chǔ)， 因此考慮高綠片巖相-低角閃巖相、低角閃巖相-高角閃巖相和麻粒巖相等中到高級(jí)變質(zhì)相。

已經(jīng)探明的石墨礦產(chǎn)地是石墨成礦區(qū)帶的主要參考因素， 石墨礦床具有層控礦床的特征， 它的產(chǎn)出主要受原始沉積巖層的控制， 因此已知礦產(chǎn)地的外圍是尋找石墨礦產(chǎn)的重點(diǎn)區(qū)域。目前已經(jīng)收集全國(guó)范圍內(nèi)包括石墨礦化點(diǎn)在內(nèi)的198個(gè)礦產(chǎn)地。

圖3　中國(guó)天然石墨成礦區(qū)帶分布圖Fig. 3 Distribution of metallogenic belts of natural graphite of China1-佳木斯地塊石墨成礦區(qū)； 2-額爾古納地塊石墨成礦區(qū)； 3-老爺嶺陸緣話動(dòng)帶接觸變質(zhì)型石墨成礦區(qū)； 4-遼吉裂谷石墨成礦帶；5-華北陸塊北緣中、東段石墨成礦帶； 6-阿拉善陸塊石墨成礦區(qū)； 7-塔里木古陸塊東北緣石墨成成礦區(qū)； 8-準(zhǔn)噶爾地塊東緣被動(dòng)陸緣石墨成礦帶； 9-華北陸塊南部古裂谷石墨成礦帶； 10-膠東地塊石墨成礦區(qū)； 11-龍門(mén)—大巴陸緣石墨成礦帶； 12-康滇地軸成礦區(qū)；13-華夏陸塊北部成礦帶； 14-東南地區(qū)中生代隱晶石墨成礦區(qū)； 15-華夏陸塊南部成礦帶1-Jiamusi block graphite metallogenic region； 2-Erguna block graphite metallogenic region； 3-Laoyeling continental margin contact metamorphic graphite metallogenic region； 4-Liaoning and Jilinn rift graphite metallogenic belt； 5-middle and east section of Northern China block graphite metallogenic belt； 6-Alashan block graphite metallogenic region； 7-NE margin of Tarim block graphite metallogenic region； 8-east continental margin of Jungar block graphite metallogenic belt； 9-Paleo-rift of south of Northern China block graphite metallogenicbelt； 10-Jiaodong block graphite metallogenic region； 11-Longmen-Daba continental margin graphite metallogenic belt；12-Kangdian axis graphite metallogenic region； 13-North Cathaysia block metallogenic belt； 14-Mesozoic aphanitic graphite metallogenic region in Southeast China； 15-Northern Cathaysia block graphite metallogenic region

據(jù)徐志剛等（2008）劃分的中國(guó)成礦區(qū)帶圖和王家昌等（2013）劃分的石墨成礦區(qū)帶圖， 將中國(guó)石墨礦劃分為15個(gè)成礦區(qū)帶， 各成礦區(qū)帶主要成礦特征如下：

1）佳木斯地塊石墨成礦區(qū)： 該區(qū)是我國(guó)石墨資源潛力最大地區(qū)， 主要成礦類型為沉積變質(zhì)型鱗片狀石墨礦產(chǎn)， 代表性礦產(chǎn)包括雞西柳毛石墨礦、密山市馬來(lái)山石墨礦、蘿北云山石墨礦、雙鴨山市羊鼻山石墨礦等（柴靜和劉樹(shù)友， 1992； 鞏麗和翟福君，1998； 李光輝， 2008； 李寒濱和張冰， 2014）。

2）額爾古納地塊石墨成礦區(qū)： 成礦類型為沉積變質(zhì)型鱗片狀石墨礦產(chǎn)， 主要有分布在額爾古納地塊內(nèi)的漠河縣門(mén)都里、霍拉盆石墨礦及會(huì)寶溝石墨礦化點(diǎn)， 賦礦層位為下元古界興華渡口群， 有一定資源潛力。

3）老爺嶺陸緣活動(dòng)帶接觸變質(zhì)型石墨成礦區(qū)：石墨為煤層由于中生代侵入巖烘烤變質(zhì)型土狀石墨，固定碳含量50％～60％， 變質(zhì)時(shí)代為晚三疊世—早侏羅世。目前見(jiàn)有吉林磐石仙人洞石墨礦、黑龍江神樹(shù)、小白等石墨礦。

4）遼吉裂谷石墨成礦帶： 成礦類型為沉積變質(zhì)型石墨礦， 成礦時(shí)代為古元古代， 主要產(chǎn)于遼吉古裂谷中， 其次產(chǎn)于綏中—北鎮(zhèn)隆起內(nèi)， 沉積變質(zhì)型石墨礦主要含礦建造為古元古代遼河群高家峪組地層、中元古代高于莊組等。代表性礦床（點(diǎn)）有遼寧岫巖、遼寧桓仁、吉林通化縣三半江晶質(zhì)石墨礦、吉林通化縣繭場(chǎng)晶質(zhì)石墨礦、集安市雙興晶質(zhì)石墨礦等（張本臣， 2005； 吳彥嶺等， 2011； 郭彥龍， 2015；曾慶彬， 2015）。

5）華北陸塊北緣中、東段石墨成礦帶： 該成礦帶位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)北緣之內(nèi)蒙地軸區(qū)。主要含礦地層為中下太古界集寧群高變質(zhì)地層， 代表性礦床有河北梁底下、山西大同新榮礦、內(nèi)蒙古黃土窯、內(nèi)蒙古興和烏蘭察布和內(nèi)蒙古達(dá)茂旗查干文都日區(qū)等（王時(shí)麒， 1989； 吳正偉和姚立， 2008； 于磊， 2012；吳光存， 2012； 周樹(shù)亮等， 2015）。

6）阿拉善陸塊石墨成礦區(qū)： 賦礦地層為中太古界烏拉山巖群， 巖性為石墨黑云母變粒巖、含石墨黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、石墨黑云石英巖。主要分布在阿拉善盟， 包括額濟(jì)納旗輝森黃砬子石墨礦、阿拉善右旗檔巴井石墨礦、阿拉善右旗扎木敖包鐵鋅石墨礦。

7）塔里木古陸塊東北緣石墨成礦區(qū)： 位于塔里木古陸庫(kù)魯克塔格地塊及其東北區(qū)， 成礦類型主要有沉積變質(zhì)型及巖漿熱液型。代表性礦產(chǎn)有新疆玉泉山、蘇吉泉等， 礦床規(guī)模均不大（陳剛等， 2009；劉松柏等， 2011）。

8）準(zhǔn)噶爾地塊東緣被動(dòng)陸緣石墨成礦帶： 成礦類型為接觸變質(zhì)型礦床， 賦礦地層為下古生界火山沉積地層， 代表性礦床為新疆青河縣阿拉托別礦床，規(guī)模為大型， 一般為土狀隱晶石墨礦。

9）華北陸塊南部古裂谷石墨成礦帶： 該區(qū)成礦類型為沉積變質(zhì)型石墨礦， 位于華北陸塊南緣， 主要含礦地層為新太古代太華群、陡嶺群、寬坪群。代表性礦產(chǎn)有河南魯山縣背孜礦、河南淅川五里梁、河南靈寶泉家峪、河南鎮(zhèn)平小岔溝、陜西省丹鳳縣庾家河石墨礦（曹芳芳等， 2012； 李山坡等， 2009； 于吉林和邱冬生， 2012）。

10）膠東地塊石墨成礦區(qū)： 礦床集中分布于魯東地區(qū)的萊州南部—平度—萊西—萊陽(yáng)地區(qū)， 成礦類型為沉積變質(zhì)型。石墨礦床幾乎全部賦存于新太古代時(shí)期在麻粒巖相條件下形成的含礦沉積變質(zhì)建造中， 主要分布于平度明村、萊西南墅、萊陽(yáng)旌旗山和棲霞大莊頭等地， 含礦層歸屬于古元古代荊山群。代表礦床有南墅各礦區(qū)、牟平徐村、威海大西莊、平度等（顏玲亞等， 2012）。

11）龍門(mén)—大巴陸緣石墨成礦帶： 該成礦區(qū)發(fā)育元古界沉積變質(zhì)地層， 成礦類型為沉積變質(zhì)型，代表性礦床四川省南江縣尖山石墨礦， 變質(zhì)程度較淺， 石墨為中細(xì)鱗片狀石墨。

12）康滇地軸成礦區(qū)： 該區(qū)發(fā)育前寒武紀(jì)沉積變質(zhì)地層， 變質(zhì)地層為中深變質(zhì)程度元謀群、成礦類型為沉積變質(zhì)型。在代表性礦床有攀枝花中壩晶質(zhì)石墨、云南元陽(yáng)石墨礦床。

13）華夏陸塊北部成礦帶： 該區(qū)域發(fā)育新太古界—古元古界沉積變質(zhì)地層， 變質(zhì)程度為中深程度角閃巖相， 成礦類型為沉積變質(zhì)型， 為中等程度鱗片狀石墨。代表性礦產(chǎn)為湖北三岔埡石墨礦， 江西管坑石墨礦（秦志剛等， 2009； 余仕軍， 2012）。

14）東南地區(qū)中生代隱晶質(zhì)石墨成礦區(qū)： 成礦類型為接觸變質(zhì)型， 晚古生代煤系地層受中生代燕山期花崗巖烘烤形成隱晶質(zhì)石墨。代表性礦床有湖南郴州魯塘、福建永安老鷹山等（邵志富和車勤建，1988； 劉建安， 2006； 張蔚語(yǔ)， 2010）。

15）華夏陸塊南部成礦帶： 該區(qū)石墨礦賦存在寒武紀(jì)中深變質(zhì)程度海南隆起帶中， 成礦類型為沉積變質(zhì)型。代表性礦床有海南伍園石墨礦。

從圖3石墨成礦區(qū)帶可見(jiàn)區(qū)域變質(zhì)型礦床分布于東部?jī)纱蟮嘏_(tái)的隆起區(qū)及吉黑、秦嶺、祁連、華南、三江等褶皺系的隆起區(qū)， 如中朝準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)部的一些整體隆起區(qū)（膠遼斷裂、內(nèi)蒙地軸、豫西斷隆及山西斷隆等）、揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)邊緣的褶皺隆起區(qū)（黃陵背斜、龍門(mén)—大巴臺(tái)緣褶皺帶及康滇地軸等）以及佳木斯隆起、秦嶺地軸、淮陽(yáng)地軸及武夷隆起區(qū)等褶皺帶隆起區(qū)。區(qū)域變質(zhì)型石墨礦主要分布在兩種大地構(gòu)造單元， 一種是中國(guó)中部的前寒武紀(jì)古陸內(nèi)部相對(duì)穩(wěn)定的陸核內(nèi)， 成礦作用一般較早， 通常在新太古界及古元古界。另一種產(chǎn)出早前寒武紀(jì)古陸邊緣及相鄰的槽帶區(qū)， 以秦嶺及其鄰近地區(qū)最具特征。成礦作用一般較晚， 多在新元古界或之后。接觸變質(zhì)礦床大多分布于中國(guó)東部環(huán)太平洋構(gòu)造域，含礦巖系的時(shí)代從晚古生代石炭、二疊紀(jì)至中生代侏羅紀(jì)， 其中最重要的是晚二疊世及早侏羅世和晚侏羅世， 南方以晚二疊世煤系為主， 北方以早、晚侏羅世及石炭紀(jì)多見(jiàn)。

2 礦床成礦預(yù)測(cè)模型

我國(guó)石墨礦的主要成因類型有區(qū)域變質(zhì)型、接觸變質(zhì)型及巖漿熱液型等三種（李超等， 2015）。由于巖漿熱液型石墨礦產(chǎn)目前無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值， 所以本次預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)只完成區(qū)域變質(zhì)型和煤系接觸變質(zhì)型石墨資源評(píng)價(jià)。我國(guó)典型石墨礦床預(yù)測(cè)要素特征如下表所示（表3）。

沉積變質(zhì)型石墨礦產(chǎn)就位于地殼早期的高熱流變質(zhì)地層中， 含礦地層有新太古界到中新元古界地層， 含礦層位有黑龍江興麻山群、華北的桑干群、阿拉善集寧群、膠東的荊山群、豫西的太華群、龍門(mén)—大巴山的火地埡群、黃陵背斜的崆嶺群、康滇的昆陽(yáng)群、南天山的庫(kù)爾勒群、武夷山的建甌群及羅峰溪群。

地層巖性有片麻巖、片巖、透輝（透閃）巖、大理巖、變粒巖、石英巖、斜長(zhǎng)角閃巖等， 含礦巖系的變質(zhì)程度普遍達(dá)到角閃巖相至麻粒巖相。變質(zhì)程度會(huì)大大影響石墨鱗片大小， 一般變質(zhì)程度越高，石墨鱗片越大?；旌蠋r化作用也對(duì)石墨質(zhì)量影響巨大， 在質(zhì)量好、規(guī)模大的礦區(qū)都見(jiàn)混合巖?？傮w來(lái)看黑龍江、內(nèi)蒙古、山東等省石墨由于變質(zhì)變形強(qiáng)度大， 石墨質(zhì)量好鱗片大， 而在揚(yáng)子、華夏古陸， 變質(zhì)程度為中等片巖相， 石墨鱗片細(xì)小質(zhì)量一般。從礦床規(guī)模大小來(lái)看黑龍江省蘿北、雞西、內(nèi)蒙古阿拉善、膠東等地的資源儲(chǔ)量大、質(zhì)量好。

表3　中國(guó)主要典型石墨礦床預(yù)測(cè)要素表Table 3 Prediction factors of typical graphite deposits of China

接觸變質(zhì)型石墨礦床為中國(guó)石墨礦床中較重要的工業(yè)類型， 其儲(chǔ)量約占探明儲(chǔ)量的20％。是由古生代煤系在中生代中酸性侵入巖侵入熱動(dòng)力變質(zhì)作用形成， 成礦時(shí)代為中生代燕山期。品位高（可達(dá)約70％）， 為隱晶質(zhì)土狀石墨。最新找礦突破在吉林磐石地區(qū)。代表性礦床有湖南郴州魯塘、吉林磐石煙筒山。

1）區(qū)域變質(zhì)型石墨礦成礦預(yù)測(cè)模型： 關(guān)于區(qū)域變質(zhì)型石墨的成因模型一般認(rèn)為有三個(gè)大的階段，第一階段原始含碳質(zhì)高的粘土巖-碳酸鹽巖-基性火山巖的沉積階段； 第二階段由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成原始沉積巖深成變質(zhì)變形使得有機(jī)質(zhì)變質(zhì)成石墨礦產(chǎn)；最后階段是變質(zhì)地層的折返剝蝕到地表并保存下來(lái)（圖4）。

圖4　區(qū)域變質(zhì)型石墨的成礦模型Fig. 4 Ore-forming model of regional metamorphic graphite deposit

依據(jù)各個(gè)沉積變質(zhì)石墨模型可總結(jié)出我國(guó)沉積變質(zhì)型石墨的評(píng)價(jià)描述性模型如下：

構(gòu)造背景： 古老陸塊的邊緣地區(qū)， 原始沉積構(gòu)造環(huán)境為淺海陸棚。

成礦時(shí)代： 新太古代到新元古代。

地層： 黑龍江興麻山群、華北的桑干群、阿拉善集寧群、膠東的荊山群、豫西的太華群、龍門(mén)—大巴山的火地埡群、黃陵背斜的崆嶺群、康滇的昆陽(yáng)群、南天山的庫(kù)爾勒群、武夷山的建甌群及羅峰溪群。

含礦建造： 中深變質(zhì)程度的變質(zhì)建造， 原巖為鎂質(zhì)碳酸鹽-富鋁富碳（半）粘土質(zhì)巖夾（中）基性火山巖。

控礦構(gòu)造： 大型復(fù)式褶皺、向斜。

變質(zhì)變形構(gòu)造： 大型變質(zhì)變形構(gòu)造、變質(zhì)大理巖、混合巖化等。

含礦巖性： 石英石墨片巖、石墨石英片巖、矽線石墨石英片巖、石墨變粒巖、石墨透輝巖、石墨片麻巖、石墨混合花崗巖。

礦體產(chǎn)狀： 礦體受沉積變質(zhì)作用控制， 有一定的層位， 產(chǎn)狀多與圍巖產(chǎn)狀一致， 呈層狀、似層狀或透鏡狀。

礦石礦物： 石墨， 脈石礦物為石英、云母、長(zhǎng)石、矽線石、斜黝簾石、透閃石、電氣石、金紅石、透輝石、方解石、白云石等。

礦石結(jié)構(gòu)： 鱗片狀結(jié)構(gòu)、葉片狀結(jié)構(gòu)； 團(tuán)體狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、似條帶狀構(gòu)造。

找礦標(biāo)志： 石墨礦產(chǎn)地及民采點(diǎn)。

物探信息： 激電異常。

該類型的石墨礦床為內(nèi)蒙古自治區(qū)最重要的類型， 已發(fā)現(xiàn)的礦床（點(diǎn)）中70％以上屬于該類型，主要賦存于內(nèi)蒙古中部地區(qū)的中太古界集寧群和烏拉山群中。

2）接觸變質(zhì)型石墨預(yù)測(cè)模型： 此類礦床是由于巖體侵入煤系地層引起煤層接觸變質(zhì)而成（圖5），侵入巖體一般為酸性或中、酸性花崗巖、閃長(zhǎng)巖， 受變質(zhì)的煤層一般為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤， 煤巖性質(zhì)多屬鏡煤質(zhì)亮煤類型。

構(gòu)造背景： 東部中生代巖漿活化區(qū)。

成礦時(shí)代： 中生代燕山期。

地層： 晚古生代及中生代煤系地層。

巖漿巖建造： 中酸性或中、酸性花崗巖、閃長(zhǎng)巖。

控礦構(gòu)造： 背斜軸部或傾伏端等構(gòu)造有利部位。

變質(zhì)變形構(gòu)造： 變質(zhì)程度一般為綠片巖相或角巖相。

圖5　接觸變質(zhì)型石墨的成礦模型Fig. 5 Ore-forming model of contact metamorphic graphite deposit

含礦巖性： 含煤巖系原巖為粘土質(zhì)巖、砂巖、碳酸鹽巖等， 變質(zhì)成為板巖、千枚巖、片巖、大理巖等。

礦體產(chǎn)狀： 礦體呈層狀、似層狀、帶狀及透鏡狀分布， 產(chǎn)狀多與圍巖產(chǎn)狀一致。

礦石礦物： 礦石自然類型可分軟質(zhì)、硬質(zhì)兩種。以隱晶石墨為主， 共生礦物有石英、粘土礦物、黃鐵礦及紅柱石、堇青石、夕線石、黑云母等。礦石品位一般較高， 固定碳含量多為60％～80％。

礦石結(jié)構(gòu)： 礦石外觀呈土狀、致密塊狀， 由隱晶、微晶及細(xì)晶石墨鱗片構(gòu)成集合體， 以隱晶石墨為主。

找礦標(biāo)志： 巖漿巖外接觸帶與煤系接觸帶。

物探信息： 激電異常。

3 石墨資源潛力預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)

按照礦床模型綜合地質(zhì)信息礦產(chǎn)預(yù)測(cè)方法， 石墨礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)可分為三個(gè)大的工作階段：

3.1 預(yù)測(cè)要素圖編制

根據(jù)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)類型確定預(yù)測(cè)底圖編制方案， 沉積變質(zhì)型石墨一方面要編制變質(zhì)建造系列圖件， 同時(shí)要對(duì)原始沉積古地理環(huán)境及原巖恢復(fù)編圖。包括主要工作內(nèi)容如下：

（1）劃分礦產(chǎn)預(yù)測(cè)類型， 確定預(yù)測(cè)工作區(qū)范圍。根據(jù)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)類型構(gòu)造建造分析確定石墨礦產(chǎn)分布可行地段；

（2）編制建造構(gòu)造系列圖件， 沉積變質(zhì)石墨礦產(chǎn)包括變質(zhì)建造分布圖件、變質(zhì)相圖件；

（3）編制綜合預(yù)測(cè)要素圖件， 建立預(yù)測(cè)要素綜合解釋模型， 進(jìn)行綜合信息預(yù)測(cè)要素圖編制。

3.2 綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測(cè)模型研究

研究礦產(chǎn)預(yù)測(cè)類型的典型礦床預(yù)測(cè)要素特征，建立圈定區(qū)域成礦系統(tǒng)及其定量預(yù)測(cè)的模型， 主要工作有：

（1）研究典型礦床預(yù)測(cè)模型， 建立礦床成礦模式，確定預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)組合；

（2）開(kāi)展典型礦床深部外圍的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)， 預(yù)測(cè)模型區(qū)的資源潛力， 研究定量預(yù)測(cè)參數(shù)；

（3）建立區(qū)域預(yù)測(cè)模型， 將典型礦床的預(yù)測(cè)模型與區(qū)域編圖成果結(jié)合， 轉(zhuǎn)化區(qū)域預(yù)測(cè)要素。

3.3 區(qū)域預(yù)測(cè)靶區(qū)圈定及資源量估算

以區(qū)域預(yù)測(cè)要素圖件為基礎(chǔ)， 通過(guò)預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)則， 定性定量圈定區(qū)域成礦系統(tǒng)， 采用礦床模型地質(zhì)參數(shù)法估算預(yù)測(cè)資源量。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)石墨成礦地質(zhì)條件優(yōu)越， 是我國(guó)在世界范圍內(nèi)具有優(yōu)勢(shì)地位的非金屬礦產(chǎn)， 通過(guò)階段性潛力評(píng)價(jià)可有如下認(rèn)識(shí)：

1）我國(guó)石墨礦產(chǎn)主要成礦類型為沉積變質(zhì)型和接觸變質(zhì)型， 有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的石墨礦產(chǎn)為沉積變質(zhì)型鱗片晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)。沉積變質(zhì)型石墨礦產(chǎn)主要分布在變質(zhì)程度高的古老陸塊周緣地區(qū)。沉積變質(zhì)型石墨成礦時(shí)代為新太古代與古元古代， 接觸變質(zhì)型石墨礦產(chǎn)成礦時(shí)代為中生代。

2）我國(guó)主要石墨礦集區(qū)為佳木斯陸塊區(qū)、阿拉善地塊、華北地臺(tái)周緣、揚(yáng)子陸塊周緣等地區(qū)， 成礦潛力最大地區(qū)有黑龍江、內(nèi)蒙古、山東、吉林、四川等省區(qū)， 其中黑龍江省沉積變質(zhì)型石墨資源潛力最大。

3）沉積變質(zhì)型石墨礦產(chǎn)就位于我國(guó)高變質(zhì)程度的老陸塊區(qū)， 今后要進(jìn)一步加強(qiáng)石墨資源成礦條件與沉積變質(zhì)型鐵礦成礦條件對(duì)比研究， 總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律， 如要回答我國(guó)遼寧有世界前列的沉積變質(zhì)鐵礦、硼礦及菱鎂礦等， 而石墨礦產(chǎn)卻出現(xiàn)在黑龍江地區(qū)等問(wèn)題。

4）從礦石量來(lái)說(shuō)， 石墨礦產(chǎn)資源是不亞于我國(guó)沉積變質(zhì)鐵礦資源潛力的大宗廉價(jià)礦產(chǎn)， 目前開(kāi)采深度集中在200 m以淺， 200 m以下還有十分豐富的資源潛力。

5）我國(guó)石墨資源的開(kāi)發(fā)狀況不容樂(lè)觀， 山東、黑龍江石墨開(kāi)采開(kāi)發(fā)最多， 但石墨資源的開(kāi)發(fā)要充分注意對(duì)環(huán)境的破壞作用， 由于開(kāi)發(fā)淺層礦產(chǎn)有類似南方稀土的環(huán)境破壞影響， 在今后石墨資源開(kāi)發(fā)利用要預(yù)先制定石墨礦山的復(fù)墾及環(huán)境治理問(wèn)題。

致謝： 在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中， 得到了中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局資源評(píng)價(jià)部邢樹(shù)文主任、藺志永處長(zhǎng)及國(guó)土資源部礦產(chǎn)勘查技術(shù)指導(dǎo)中心李劍副主任的指導(dǎo)和大力幫助， 在此一并感謝！

Acknowledgements:

This study was supported by Ministry of Science and Technology （No. 2006BAB01A01）， and China Geological Survey （Nos. 1212010633905， 1212010733806，1212011121040， and 121201103000150003）.

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Geological Characteristics and Mineralization Potential of Graphite Resource in China

XIAO Ke-yan1，2）， SUN Li1，2）*， LI Si-yuan3）， HUANG An3）
1） MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment， Institute of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences， Beijing 100037；2） Center of Metallogenic Regularity and Prediction， China Geological Survey， Beijing 100037；3） China University of Geosciences （Beijing）， Beijing 100083

Graphite， which not only owns the common characteristics of nonmetal minerals but also have characteristics of metal and organic plastics， is an important superior mineral resource of China. As a widely used nonmetal material， it is an important raw material for the newly-developed industries. The main genetic type is regional metamorphic graphite， which is of great industrial value. It is believed that great potential exists in Heilongjiang， Inner Mongolia and Sichuan， as shown by the analysis of the distribution of graphite resources， the metallogenic regularity and the potential of graphite in China. Economic benefit can be gained through protective development of graphite in these areas.

graphite； mineral characteristics； prediction model； mineralization potential

P578.16； P612

A

10.3975/cagsb.2016.05.08

本文由國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目、科技支撐項(xiàng)目“西部?jī)?yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)及應(yīng)用研究”（編號(hào)： 2006BAB01A01）， 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局國(guó)土資源大調(diào)查項(xiàng)目“全國(guó)重要礦產(chǎn)總量預(yù)測(cè)”（編號(hào)： 1212010633905； 1212010733806； 1212011121040）和“全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)”（編號(hào)： 121201103000150003）聯(lián)合資助。

2016-08-16； 改回日期： 2016-09-05。責(zé)任編輯： 張改俠。

肖克炎， 男， 1963年生。研究員， 博士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)研究。通訊地址： 100037， 北京市西城區(qū)百萬(wàn)莊大街26號(hào)。E-mail： kyanxiao@sohu.com。

孫莉， 女， 1981年生。高級(jí)工程師。長(zhǎng)期從事礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)研究。通訊地址： 100037， 北京市西城區(qū)百萬(wàn)莊26號(hào)。

E-mail： sunli0727@163.com。