樺南縣石墨礦礦床成因與找礦標志

趙玉豐

（黑龍江省有色金屬地質勘查七○七隊，黑龍江 綏化 152000）

1 區(qū)域地質背景

研究區(qū)區(qū)域大地構造位置處于佳木斯地塊，興東隆起帶中部，孟家崗至石頭河金鐵成礦帶中段[1]。

1.1 區(qū)域沉積巖建造

區(qū)域沉積巖建造主要包括新元古-中元古界興東群大盤道組和古生界二疊系黑龍江雜巖、下白堊統(tǒng)樺山群猴石溝組、上白堊統(tǒng)松木河組和新近系中-新統(tǒng)富錦組。

興東群大盤道組：主要巖性以云母石英片巖為主，夾石墨片巖、變粒巖、石英巖等。大盤道組地層主要分布于東南至西北部，包括本次工作區(qū)除東北部以外的大部分地區(qū)，為基底變質巖系的主要構成部分，呈條帶狀分布于古生代二長花崗巖之中，局部呈殘留的變質巖塊，該地層中石墨片巖發(fā)育，大盤道組就是石墨礦的賦礦地層。由此可見，大盤道組地層的存在為本區(qū)石墨礦的形成提供了良好的物質保證[2]。

上白堊統(tǒng)松木河組，為一套中酸性火山巖組合。下部為西格木段，以中基性熔巖為主夾凝灰砂巖，主要巖性由安山巖、玄武安山巖、石英安山巖夾中性火山碎屑巖等；上部為敖其段，以酸性熔巖為主，夾中酸性熔巖及火山碎屑巖，主要巖性為流紋巖，其次為酸性凝灰?guī)r、英安巖、珍珠巖等。

1.2 區(qū)域侵入巖建造

區(qū)域侵入巖主要為呈巖基狀產出的古生代二長花崗巖及閃長巖。古生代寒武-奧陶紀二長花崗巖。巖體呈巖基產出，粗粒結構，塊狀構造，局部偶見片麻狀殘留構造。閃長巖，呈小巖株或巖墻產出，深灰色，中粒結構，塊狀構造。巖石具輕微的綠泥石化。

1.3 區(qū)域變質巖建造

區(qū)域內分布的變質巖為新元古界-中元古界興東群大盤道組。巖性主要有云母石英片巖、石墨片巖、黑云變粒巖、大理巖和石英巖，它們的原巖組合為碳質粉砂巖、砂巖、泥質巖、石英砂巖、泥質粉砂巖夾含鐵的硅質頁巖和含鐵石英砂巖。其中的黑云斜長變粒原巖多數為長石砂巖或英安巖類，屬于早元古代特征的“頁巖—碳酸鹽巖—石英巖”原巖組合，與世界上元古代很多地區(qū)的組合一致，屬于穩(wěn)定的大陸邊緣—陸相環(huán)境。變質巖相為綠片巖相至低角閃巖相單變質巖相為主，局部有高角閃巖相呈“熱點狀”出現(xiàn)，反映熱流呈面式分布比較均勻，但比相鄰的太古代變質地質體熱流值低，混合巖化作用選擇性地發(fā)生在易改造的變粒巖的強變形帶上，從混合巖化帶到花崗巖化帶斜長石的號碼逐漸降低，說明深熔作用的存在，所以混合巖化作用和花崗巖化作用是就地重熔的產物?；◢弾r的出現(xiàn)代表熱流的頂峰。上述特征表明，研究區(qū)變質作用類型為低壓區(qū)域動力熱流變質作用。

1.4 區(qū)域構造

主要為北西向，為繼承性的老基底構造，表現(xiàn)為層間破碎帶，也是本區(qū)的主要賦礦空間。

1.5 區(qū)域地球物理

（1）重力場特征。依據黑龍江省布格重力異常平面圖，本區(qū)處于低緩的重力高場范圍內，反映了基底抬升，與本區(qū)地處佳木斯地塊的興東隆起帶的大地構造環(huán)境相吻合。

（2）磁場特征。依據1:5萬航空磁測資料，工作區(qū)處于周圍為低負磁異常場中的高磁場范圍內，低負磁場為奧陶-寒武紀花崗巖的反眏，高磁為興東群大盤道組地層的反映，該地層具有鐵磁性物質的高背景的特點。

2 礦區(qū)地質

該區(qū)內含礦沉積巖建造僅有新元古-中元古界興東群大盤道組，巖石組合為石墨片巖、云母石英片巖、石英巖、大理巖等。該建造為研究區(qū)內的主要含礦建造，所有工業(yè)石墨礦體均分布于其中。

區(qū)內侵入巖建造主要為寒武紀的細中粒黑云母正長花崗巖花崗巖和閃長巖。區(qū)內構造以斷裂構造為主，主要有北西向小八虎力河支流斷裂及西溝斷裂，其次為其次級繼承性的構造，為層間破碎帶。主要表現(xiàn)為不同巖性的接觸帶，巖石蝕變較強，高嶺土化、褐鐵礦化發(fā)育。構造破碎帶泥碳化現(xiàn)象較明顯，并見有構造角礫巖。破碎帶長度幾十米到數百米不等，走向北西，傾向北東，與區(qū)內地層產狀基本一致。此外新元古-中元古界興東群大盤道組地層在本區(qū)呈北西走向北東傾的單斜構造產出，地層的分布受北西向斷層控制。研究區(qū)蝕變礦化較發(fā)育，主要蝕變有硅化、粘土化、泥化、綠簾石化、綠泥石化、絹云母化、白云母化、碳酸鹽化、高嶺土化、褐鐵礦化等。礦區(qū)內多數巖石標本磁化率均不高，以弱磁性為主，磁參數測定結果顯示石墨礦體磁化率略低于圍巖，約是圍巖的一半，說明石墨礦體與圍巖存在著一定的磁性差異。本區(qū)自電在空間上的分布規(guī)律是北部和西邊部較高，東部和南部較低，異常主要分布在測區(qū)東部和南部。異常均為大盤道組石墨片巖引起。電位躍變測定結果顯示區(qū)內巖（礦）石躍變電位值差異明顯，礦體比圍巖高出約6～11倍。利用石墨礦體電位躍變較圍巖明顯強烈這一特點，可以與圍巖引起的自然電場區(qū)分開來。在區(qū)內投入自然電場法發(fā)現(xiàn)自然電位異常用以間接區(qū)分石墨礦體與圍巖具有良好的電性前提。

3 礦床地質特征

3.1 主要礦體特征

礦區(qū)內共發(fā)現(xiàn)7條晶質石墨礦體，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體呈似層狀，礦體規(guī)模較大，控制程度較高；Ⅳ號礦體呈透鏡體狀分布，礦體規(guī)模較小，控制程度較低；Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號礦體均為單工程控制，呈透鏡體狀分布，礦體規(guī)模較小，控制程度較低?，F(xiàn)將主要礦體描述如下：Ⅰ號礦體：礦體走向318°，傾向北東，傾角48-53°。礦體呈似板狀，由槽探、鉆孔揭露和控制，礦體長1209m，控制長1007m，水平厚度1.06—14.41m，平均水平厚度6.58m，整體呈現(xiàn)為中間厚而向兩端漸薄。品位固定碳最高為12.94%。頂板：石墨片巖，底板：石墨片巖，二長花崗巖花崗巖。Ⅱ號礦體：礦體走向322°，傾向北東，傾角45-55°。礦體呈似板狀，由槽探、鉆孔揭露和控制，礦體長824m，控制長622m，水平厚度1.62—7.79m，平均厚度4.64m，地表出露199線最厚，呈現(xiàn)為中間厚而向兩端漸薄。品位固定碳最高為13.53%。頂板：石墨片巖，二長花崗巖。底板：石墨片巖。Ⅲ號礦體：礦體走向310°，傾向北東，傾角40-50°。礦體呈似板狀，由槽探、鉆孔揭露和控制，礦體長997m，控制長793m，水平厚度1.05—19.66m，平均水平厚度7.64m，地表出露207線最厚，183線最薄。品位固定碳最高：16.26%。礦體頂板：石墨片巖，二長花崗巖。底板：石墨片巖，二長花崗巖。

3.2 礦石質量

礦物組成主要是石墨、石英、云母類、方解石、綠泥石、透輝石和黃鐵礦，少量的石榴石、矽線石、金紅石、赤褐鐵礦和磁鐵礦。其中石墨是目的礦物，其余為脈石礦物。

石墨為礦石中可利用的有用礦物成分，呈晶質鱗片狀，含量6—15%，最高可達30%。在石墨片巖中，石墨鱗片定向性較好，呈條帶狀分布。石墨和石英、長石、云母類、黃鐵礦等脈石礦物相嵌，和黑云母和白云母“平行”連生，和黃鐵礦緊密相嵌。石墨鱗片部分發(fā)生變形，彎曲或揉皺。少部分石墨呈包裹體狀存在，包含在脈石礦物內。部分石墨因為風化作用，石墨的片層間夾存脈石礦物。總之石墨鱗片結晶程度較好。

4 礦床成因

礦體賦存于新元古—中元古界興東群大盤道組變質巖中，以多層礦體疊加產出，構成規(guī)模較大的礦床。礦體主要受地層巖性控制，固定碳品位比較穩(wěn)定。礦體產狀與地層產狀一致，除分布在含石墨片巖中的礦體外，礦體與頂底板圍巖界面較清晰，僅在含石墨片巖中局部呈漸變過度。礦石礦物為鱗片狀和片狀，石墨具定向排列。鱗片狀、片狀結構，似條帶狀構造。礦石自然類型比較簡單，在礦體和圍巖中均含有黃鐵礦，反映了原始沉積物均不同程度的含有有機碳質，并且處于還原環(huán)境，后經區(qū)域變質作用巖石中礦物發(fā)生重結晶，進而使生成的晶質鱗片狀石墨富集成礦。所以本區(qū)礦床成因應屬沉積變質型石墨礦床。

綜上所述，礦床成因類型為沉積變質型石墨礦床，礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產于新元古—中元古界興東群大盤道組(Pt1d)地層中。礦石中所含石墨為晶質（大鱗片）石墨，礦石自然類型為石墨片巖型，工業(yè)類型均為晶質（大鱗片）石墨礦石。

5 找礦標志

①新元古—中元古界興東群大盤道組地層，其中石墨片麻巖、石墨片巖本身就是石墨礦體。石墨礦體通常賦存于含石墨片巖中。②通常具有相對較弱的磁性及較高的負自然電位異常，尤其是-500mv以下的自然電位異?；径及l(fā)現(xiàn)了不同規(guī)模的石墨礦體。③利用石墨本身易于鑒別的特點可做為尋找該類型礦床的直接標志。