北秦嶺西峽龍王廟石墨礦床地球化學(xué)特征及成因

閻 昆，楊延偉，王麗偉，朱榮彬，盧允申，趙 輝

(河南省資源環(huán)境調(diào)查一院，河南 鄭州 450000)

0 引 言

華北陸塊南緣的北秦嶺褶皺帶內(nèi)發(fā)育了大量的石墨礦床，前人對區(qū)域上石墨礦床的礦物結(jié)構(gòu)構(gòu)造、成因、成礦過程及物質(zhì)來源等方面做了大量研究工作[1-8]。研究成果表明，河南區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床沉積時(shí)代多數(shù)為古元古代，少數(shù)為新太古代。變質(zhì)作用主要受燕山期巖漿活動(dòng)控制，少數(shù)石墨礦床的變質(zhì)作用發(fā)生于加里東期[3-4]。

1. 第四系；2. 峽河巖群界牌巖組四段；3. 峽河巖群界牌巖組一段；4. 秦嶺群雁嶺溝組；5. 秦嶺群郭莊巖組； 6. 花崗巖；7. 燕山晚期花崗斑巖；8. 燕山中期花崗斑巖；9. 印支期正長巖；10. 礦體；11. 礦化帶；12. 韌性剪切帶；13. 整合接觸。圖1 龍王廟石墨礦構(gòu)造位置(a)及地質(zhì)簡圖(b)Fig.1 Structural position (a) and geological sketch (b)of Longwangmiao graphite deposit

對于石墨礦床含礦巖系的地球化學(xué)特征及原巖恢復(fù)的分析研究，不僅是其礦床成因研究中的重要組成部分，而且也是礦石分類、成巖成礦構(gòu)造環(huán)境與找礦方向的重點(diǎn)目標(biāo)。結(jié)合區(qū)域已有地質(zhì)成果，本文通過詳細(xì)的野外地質(zhì)勘查及室內(nèi)巖礦測試分析，初步闡述了西峽縣龍王廟石墨礦床地質(zhì)、地球化學(xué)特征，并與區(qū)域上典型石墨礦床進(jìn)行類比，進(jìn)而探討石墨礦床成因類型。認(rèn)為龍王廟石墨礦床為典型的有機(jī)成因區(qū)域變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦床。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

河南省石墨礦床分布在秦嶺地區(qū)周邊及大型斷裂構(gòu)造兩側(cè)，沿大型構(gòu)造呈帶狀分布，同時(shí)在太行山東部變質(zhì)巖地層及大別山北部變質(zhì)巖地層中有少量分布。依據(jù)礦床的分布特征，大致可以分為3個(gè)石墨礦(化)帶[6]:①魯山—欒川—靈寶石墨礦帶；②朱陽關(guān)—柳泉鋪石墨礦帶；③淅川—陜西商南石墨礦帶。其中朱陽關(guān)—柳泉鋪石墨礦帶礦床數(shù)量多，規(guī)模大。

河南省的石墨礦主要分布于太華群、秦嶺群和陡嶺群中(表1)。在魯山地區(qū)，太華群主要巖性為斜長片麻巖、石墨片麻巖及大理巖[9]，其中上太華亞群水底溝組具有華北地區(qū)典型孔茲巖系特征[10-13]，為石墨礦賦存層位。變質(zhì)程度為角閃巖相，局部達(dá)麻粒巖相，并伴有混合巖化。陡嶺群巖性為斜長角閃片麻巖、透輝變粒巖、石墨二長片麻巖，夾石墨大理巖。秦嶺群為一套中深區(qū)域變質(zhì)巖系，原巖屬陸源碎屑巖-碳酸鹽巖夾中基性火山巖沉積建造，變質(zhì)程度達(dá)高角閃巖相，部分可達(dá)麻粒巖相。其中雁嶺溝組出現(xiàn)含石墨大理巖、含碳質(zhì)大理巖、含石墨石英片巖、夕線片巖等[14]。

研究區(qū)位于華北陸塊南緣秦嶺褶皺系北秦嶺朱陽關(guān)—柳泉鋪石墨成礦帶。地層屬秦嶺地層區(qū)北秦嶺地層分區(qū)西峽—南召小區(qū)，區(qū)內(nèi)朱陽關(guān)—夏館斷裂為一北西向的區(qū)域斷裂系統(tǒng)，具先張后壓的特性，石墨礦床(點(diǎn))在一定程度上受其制約十分明顯。區(qū)域內(nèi)以廣泛出露古元古界秦嶺群為特征，秦嶺群雁嶺溝組為一套淺海相含碳碎屑巖-鈣泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖建造，夾基性火山巖，有中酸性侵入巖，原巖屬含碳鈣泥質(zhì)巖或含碳泥灰?guī)r，整體遭受中高壓角閃巖相區(qū)域變質(zhì)作用，構(gòu)成了本區(qū)石墨礦的主要賦礦層位。

2 礦床地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為古元古界秦嶺群和中—新元古界峽河巖群，地層呈北西—南東向展布，由老到新依次為:古元古界秦嶺群郭莊巖組(Pt1g)、雁嶺溝組(Pt1y)；中—新元古界峽河巖群界牌巖組一段(Pt2-3j1)和四段(Pt2-3j4)；河谷及山前溝谷內(nèi)分布第四系(Q)(圖1)。其中古元古界秦嶺群雁嶺溝組(Pt1y)的石墨(條帶)含石英方解大理巖為該區(qū)石墨礦的含礦巖石，該地層主要分布在工作區(qū)的西北部，出露面積不大；中—新元古界峽河巖群界牌巖組四段(Pt2-3j4)的石墨(條帶)白云石英片巖為該區(qū)石墨礦的次要含礦巖石，該地層主要分布于工作區(qū)的中西部和南部，出露面積相對于雁嶺溝組地層較大。雁嶺溝組地層走向北西—南東向，傾向北東向、北北東向，變化不大。界牌巖組四段地層走向亦為北西—南東向，傾向主要為北東向，局部出現(xiàn)地層近直立、倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，以致傾向變?yōu)槟蠔|向。區(qū)內(nèi)含礦地層原巖為一套淺海相碳酸鹽巖夾泥質(zhì)巖建造，巖性主要為(硅質(zhì))白云石大理巖、石英方解大理巖、含石墨白云母石英片巖等。

研究區(qū)位于秦嶺造山帶東段核部，構(gòu)造變形十分復(fù)雜。出露于研究區(qū)西部的黑虎廟—流峪溝韌性剪切帶是區(qū)域性商丹斷裂帶在工作區(qū)的出露部分之一，區(qū)內(nèi)分割了古元古界秦嶺群與中—新元古界峽河巖群構(gòu)造邊界，主體NWW走向，出露寬百余米至上千米，產(chǎn)狀20°～30°∠50°～80°，剪切帶內(nèi)發(fā)育透入性新生面理帶，與圍巖片理大致平行或小角度斜交，面理之上拉伸線理十分明顯，主要可見兩組，一組與傾向方向大體一致，另一組近水平平行走向，向東或向西緩傾伏，傾伏角小于15°。

2.1 礦體特征

區(qū)內(nèi)的石墨礦體賦存于古元古界秦嶺群雁嶺溝組(Pt1y)和中—新元古界峽河巖群界牌巖組四段(Pt2-3j4)地層中，各礦體呈似層狀、脈狀或透鏡狀，沿走向和傾向局部有分支復(fù)合和舒緩波狀現(xiàn)象，總體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致。礦體頂?shù)装鍨榇罄韼r、白云母石英片巖等(圖2,表1)。

表1 典型石墨礦床地質(zhì)特征對比

圖2 石墨礦勘查線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geological profile of the graphite exploration line

2.2 巖(礦)石特征

石墨礦石類型主要為大理巖型、片巖型和接觸交代型鱗片狀晶質(zhì)石墨礦石3種。礦石礦物主要為石墨，脈石礦物主要有方解石、絹云母、石英、白云石、白云母等，這些礦物在礦石中含量占90%～95%，金屬礦物主要有黃鐵礦、褐鐵礦等。不透明礦物生成順序?yàn)槭S鐵礦→褐鐵礦。

石墨(條帶)石英大理巖:呈灰白、灰褐、深灰色。粒狀變晶結(jié)構(gòu)，薄層狀、中厚層狀、塊狀構(gòu)造，局部為條帶狀、條紋狀構(gòu)造(圖3c)。礦物成分主要為方解石(85%～95%)、石英(5%～10%)，次為絹云母、白云母等。含少量石墨、黑云母、褐鐵礦、黃鐵礦等。石墨以鱗片狀、微鱗片狀為主，分布于其他顆粒間，含量大多為3.5%～5%。

a. 石墨礦；b. 石墨礦地表形態(tài)；c. 條帶狀石墨大理巖；d. 石墨大理巖(單偏光)；e. 石墨大理巖(正交偏光)；f . 大理巖。圖3 龍王廟石墨礦(巖)體地表形態(tài)及顯微照片F(xiàn)ig.3 The surface morphology and photomicrographs of graphite ore (rock)body in the Longwangmiao area

含石墨白云母石英片巖:呈灰白、灰褐、淺灰色。鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。礦物成分主要為石英(60%～65%)，次為白云母(25%～30%)、長石(5%)等，含少量石墨、褐鐵礦等。石墨以片狀為主，分布于其他顆粒間，含量多<1%。

本區(qū)石墨呈片狀、葉片狀、微鱗片狀等，片徑0.01～1.725 mm，屬晶質(zhì)石墨，含礦巖石為含石英方解大理巖、白云母石英片巖和含金云母(方柱石)細(xì)晶(微晶)大理巖。 石墨以單礦物的形式賦存于礦石內(nèi)，表面呈灰色、灰黑色，主要呈片狀、葉片狀，片徑0.2～1.2 mm；部分呈微鱗片狀、粉末狀，粒徑0.01～0.2 mm。雜亂分布，略顯方向性排列，部分可見晶體彎曲變形現(xiàn)象。石墨鱗片質(zhì)軟，手摸有滑感，黑色污手。在局部構(gòu)造作用強(qiáng)烈地段，石墨鱗片遭受破壞，片徑變小。

3 礦床地球化學(xué)特征

本次共采集7件巖(礦)石樣品進(jìn)行主量、微量和稀土元素分析。樣品測試工作由河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成，主量元素采用XRF法在荷蘭帕納科公司研制的Axiso X射線熒光光譜儀上測定，分析精度一般優(yōu)于2%，稀土和微量元素采用美國賽默飛世爾科技公司研制的X Serise Ⅱ型等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)測定，并以GSD9標(biāo)準(zhǔn)樣做分析樣品濃度的校正標(biāo)準(zhǔn)，分析精度優(yōu)于1%～5%。

3.1 主量元素特征

主量元素分析結(jié)果顯示(表2)，石墨礦石因受不同變質(zhì)程度、風(fēng)化程度等因素影響，導(dǎo)致元素含量之間的變化范圍較大，SiO2含量10.13%～51.87%，平均為24.41%；Al2O3含量2.10%～7.59%，平均為4.88%；K2O含量0.25%～1.83%，平均為0.92%；Na2O含量0.07%～0.42%，平均為0.20%；CaO含量較高(17.27%～43.97%)，平均為34.50%；K2O+Na2O為0.39%～2.00%，K2O/Na2O為1.59～25.08，堿度指數(shù)(A/NK)為2.28～11.47，鋁過飽和指數(shù)(A/CNK)為0.03～0.14，燒失量較高(19.60%～39.31%)，平均為31.03%，整體表現(xiàn)為低Si、低堿、高Ca、高燒失量的特點(diǎn)。(al+fm)-(c+alk)-Si圖解(圖4a)與Zi/TiO2-Ni圖解(圖4b)所反映的信息一致，均全部落在沉積巖區(qū)，顯示典型的副變質(zhì)巖特點(diǎn)，表明樣品原巖可能為鈣質(zhì)沉積巖，具碳酸鹽巖的特征。大理巖中MgO/CaO比值為0.027，顯示開闊的淡海水相特征。

圖4 石墨礦(al+fm)-(c+alk)-Si圖解(底圖a據(jù)文獻(xiàn)[15])及w(Zi)/ w(TiO2)- w(Ni)圖解(底圖b據(jù)文獻(xiàn)[16])Fig.4 Diagram of (al+fm)-(c+alk)-Si(Fig.a after reference[15])and Zi/TiO2-Ni(Fig.b after reference[16])of the graphiteore

表2 含礦巖石主量元素組成(wB/%)

3.2 微量及稀土元素特征

微量元素分析結(jié)果及原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖解顯示(表3，圖5a)，曲線整體呈右傾趨勢，樣品中Rb、U、Th、La、Sm富集，Ba、Nb、Ti虧損。石墨礦石 Sr/Ba 比值在0.55～3.30之間，平均值2.07；Rb/Sr比值為0.02～1.15，平均值0.28。上述特征反映了龍王廟石墨礦可能形成于陸源碎屑物質(zhì)參與的淺海相沉積環(huán)境。Rb/Sr低，而 Sr/Ba高，說明石墨巖系物源以海水來源為主，陸源物質(zhì)較少，與大理巖系圍巖特征一致。

球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分圖解中表現(xiàn)為輕稀土富集、重稀土虧損的不對稱右傾趨勢，并呈現(xiàn)出近平行的特征，表明稀土含量變化大致同步(圖5b)，表3中礦石稀土總量(∑REE)介于58.26×10-6～150.68×10-6，平均值102.84×10-6，整體高于圍巖；礦石中輕、重稀土元素比值(LREE/HREE)為4.73～10.10，(La/Yb)N=6.43～14.62，輕、重稀土分異強(qiáng)烈。δEu值為0.41～0.66，平均為0.53，呈現(xiàn)出明顯的Eu負(fù)異常。與δEu相仿的另一稀土參數(shù)是δCe(0.16～0.93，均值0.74)，圖中呈現(xiàn)兩種不同強(qiáng)度的負(fù)Ce異常，這種稀土配分曲線特征顯示為淺海及潮坪相沉積特征[12]。同時(shí)巖礦鑒定顯示TC4001中含礦圍巖為殘余砂礫含石墨絹云微晶大理巖，具典型的陸源碎屑沉積物特征[17-18]。Ce除常見的Ce3+外，在氧化條件下可呈Ce4+而與其他Ce3+的REE分離。在巖石風(fēng)化過程中，Ce4+在弱酸條件下極易水解滯留原地，使淋濾出來的溶液貧Ce，形成Ce負(fù)異常。海水具有更強(qiáng)的Ce負(fù)異常，而海洋沉積物中往往具有Ce正異常，因此，無Ce負(fù)異常巖石比有Ce負(fù)異常的巖石可能形成于更弱的氧化條件下[19-20]。

表3 含礦巖石微量元素及稀土元素組成(wB/10-6)

圖5 石墨礦微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖 (a)及稀土元素配分曲線圖(b)(底圖據(jù)文獻(xiàn)[21])Fig.5 Primitive mantle normalized trace elements patterns(a)and chondrite-normalized REE patterns (b)of the graphite ore(after reference [21])

4 討 論

4.1 原巖恢復(fù)

龍王廟石墨礦賦存在秦嶺群雁嶺溝組變質(zhì)巖層中，巖性組合下部以石墨大理巖、白云石大理巖為主，上部以石榴夕線黑云斜長片麻巖為主，夾石墨大理巖、石英巖及石墨片巖等，原巖為一套淺海相含碳碎屑巖-鈣泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖沉積建造，遭受角閃巖相變質(zhì)作用，礦體受原巖性質(zhì)控制十分明顯(圖1b)。

龍王廟石墨礦體呈層狀、似層狀，礦體與含礦巖系區(qū)域巖石的形態(tài)一致，與圍巖呈漸變過渡(圖2)。礦石中脈石礦物與圍巖中造巖礦物基本相同。礦石化學(xué)成分具低Si、低堿、高Ca、高燒失量的變質(zhì)沉積巖主要元素地球化學(xué)特征；原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖及球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分圖中，礦石與含礦圍巖的形態(tài)基本一致(圖5a、b)， 大離子親石元素Rb、U、Th、La、Sm富集，高場強(qiáng)不相容元素Ba、Nb、Ti虧損；礦石稀土元素含量相對較高，具有與典型碎屑沉積巖相同的稀土分配形式(輕、重稀土分異明顯，負(fù)Eu異常)特征[24]。

稀土元素化學(xué)穩(wěn)定性好，不易受到交代作用的影響，在w(La)/w(Yb)-w(∑REE)圖解(圖6a)中所有樣品全部落在沉積巖、鈣質(zhì)泥巖區(qū)域，表明其為副變質(zhì)巖的特點(diǎn)[25-26]。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)概況及巖相學(xué)特征初步認(rèn)為，龍王廟石墨礦變質(zhì)原巖為一套以含碳碎屑巖-鈣泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖為主，夾雜少量泥質(zhì)砂巖、中酸性侵入巖的巖石組合，具有明顯的前寒武紀(jì)陸源碎屑河流和邊緣海沉積特征[27-28]。

圖6 石墨礦w(La)/w(Yb)-w(∑REE)圖解(底圖a據(jù)文獻(xiàn)[22])與w(SiO2)/w(Al2O3)-w(K2O)/w(Na2O)圖解(底圖b據(jù)文獻(xiàn)[23])Fig.6 Diagram of La/Yb-∑REE(Fig.a after reference[22])and SiO2/Al2O3-K2O/Na2O(Fig.b after reference[23])of the graphite ore

4.2 成巖成礦環(huán)境

北秦嶺構(gòu)造帶是秦嶺造山帶的主要構(gòu)造單元，呈東西向?qū)捳灰坏莫M長帶狀斷續(xù)出露，主體由秦嶺群為主的構(gòu)造結(jié)晶基底雜巖組成，歷經(jīng)多期非均一變質(zhì)變形巖漿混合巖化的構(gòu)造雜巖地塊，中深變質(zhì)乃至高壓深變質(zhì)的復(fù)雜多期疊加復(fù)合構(gòu)造變質(zhì)地質(zhì)體，主體時(shí)代為古元古代[29]。以秦嶺群為代表的構(gòu)造-巖石單元構(gòu)成了北秦嶺島弧基底，屬陸源碎屑巖建造。古元古界秦嶺群是區(qū)域上諸多巖群中時(shí)代最老、變質(zhì)程度最深的巖群之一。秦嶺群區(qū)域變質(zhì)作用研究表明，豫西南秦嶺群經(jīng)歷了俯沖作用，導(dǎo)致地殼巖層加厚，而后伴隨巖漿侵入等壓冷卻，結(jié)束熱過程發(fā)生在大約13 km的中下地殼深處。由于后期秦嶺群南北兩側(cè)斷裂的走滑運(yùn)動(dòng)，將島弧基底的秦嶺群錯(cuò)出地表[30]。而作為石墨礦體主要賦存層位的雁嶺溝組位于秦嶺群的中部，區(qū)域上層位穩(wěn)定，原巖為白云巖及鈣質(zhì)泥巖，屬于典型的陸源碎屑巖沉積建造。

一般認(rèn)為,Sr比Ba遷移能力強(qiáng)，淡水與海水相混時(shí)，Ba易形成BaSO4沉淀，在陸相泥質(zhì)巖中Sr/Ba<1，在海相泥巖中Sr/Ba>1，而在海相灰?guī)r中Sr/Ba>10[31]。6 件礦石樣品中4件Sr/Ba 值大于1，2件樣品Sr/Ba值小于1。近年來，許多學(xué)者采用判別公式w(Al2O3)/(w(Al2O3)+w(Fe2O3))比值來確定沉積巖的大地構(gòu)造環(huán)境[32]:①大陸邊緣環(huán)境(比值0.6～0.9)；②遠(yuǎn)洋深海環(huán)境(比值0.4～0.7)；③洋脊海嶺環(huán)境(比值0.1～0.4)。通過計(jì)算，w(Al2O3)/(w(Al2O3)+w(Fe2O3))比值為0.56～0.82，平均值為0.72，與大陸邊緣環(huán)境比值(0.6～0.9)相當(dāng)。同樣，在w(SiO2)/w(Al2O3)-w(K2O)/w(Na2O)圖解(圖6b)中，6個(gè)礦石樣品中有4個(gè)落入被動(dòng)大陸邊緣區(qū)域，TC4001中2個(gè)樣品與圍巖落在活動(dòng)大陸邊緣區(qū)域。

龍王廟石墨礦變質(zhì)巖的原巖類型為沉積巖，結(jié)合礦(巖)石樣品的巖石地球化學(xué)特征分析以及判別圖解顯示，研究區(qū)變質(zhì)巖系的原巖具被動(dòng)大陸邊緣的特征，盡管少量樣品顯示活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境，可能與其繼承了更早期活動(dòng)大陸邊緣的地球化學(xué)信息有關(guān)。由此推斷龍王廟石墨礦變質(zhì)巖系的原巖可能形成于被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境，與區(qū)域上鎮(zhèn)平縣小岔溝石墨礦形成于相似的成巖成礦構(gòu)造環(huán)境[4,12]。

4.3 礦床成因

石墨礦按礦床成因可分為3類:①區(qū)域變質(zhì)型；②接觸變質(zhì)型；③巖漿熱液型。其中區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床常產(chǎn)出于古陸塊周緣變質(zhì)巖地層中，主要見于地殼早期有較高熱流值的深變質(zhì)地體內(nèi)，形成石墨的溫壓范圍比較寬，石墨的形成一般與區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)或低溫動(dòng)力變質(zhì)作用有關(guān)[33-34]。在區(qū)域變質(zhì)過程中，原巖中的有機(jī)質(zhì)在還原條件下發(fā)生脫氧、脫氫反應(yīng)，結(jié)晶成鱗片狀石墨。西峽龍王廟石墨礦賦存在秦嶺群雁嶺溝組區(qū)域變質(zhì)巖層中，礦體空間分布形態(tài)受含礦地層制約明顯(圖1b)。礦體多呈層狀、似層狀和透鏡狀產(chǎn)出，與圍巖產(chǎn)狀基本一致，且界線多為漸變過渡或互層過渡關(guān)系，具有明顯的原生沉積特征。

礦體產(chǎn)出具有一定的層位規(guī)律，巖性特征均與含石墨方解石英大理巖有關(guān)，說明其原巖沉積具有一定的適宜于生物大量繁殖和聚集的古地理環(huán)境；鱗片狀石墨均勻分布在礦石中，品位相對穩(wěn)定，反映成礦物質(zhì)沒有發(fā)生過大規(guī)模的遷移運(yùn)動(dòng)，只是在前進(jìn)的變質(zhì)作用過程中，在有限的空間范圍內(nèi)重新組合、重新結(jié)晶形成石墨，碳質(zhì)成分只能來源于原巖本身的原始沉積，只能為有機(jī)碳；華北石墨成礦區(qū)變質(zhì)地層多屬中壓變質(zhì)相系，為有機(jī)碳質(zhì)成分的石墨化提供了合適的地質(zhì)環(huán)境條件，加之后期混合巖化作用的疊加和改造，使得石墨富集長大，最終形成晶質(zhì)石墨[35-37]。

研究區(qū)北部廣泛發(fā)育華力西期石英正長花崗巖體，在TC0102(圖2)中石墨礦體與石英正長巖體接觸部位，石墨礦片徑大、品位高，說明后期中酸性侵入巖為石墨礦床的形成提供了良好的熱力條件[38]，進(jìn)而發(fā)生遷移、集中及重結(jié)晶變質(zhì)作用。由此認(rèn)為西峽龍王廟石墨礦床的成因類型為區(qū)域變質(zhì)型，石墨礦床后期疊加熱變質(zhì)及構(gòu)造改造的特征明顯。

5 結(jié) 論

(1)龍王廟石墨礦床賦存于古元古界秦嶺群雁嶺溝組變質(zhì)巖系中，屬典型的區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床，礦床后期疊加熱變質(zhì)及構(gòu)造改造的特征明顯。

(2)龍王廟石墨礦礦石類型主要為含石墨(條帶)石英方解大理巖，地球化學(xué)特征表現(xiàn)為低Si、低堿、高Ca、高燒失量的特點(diǎn)。原巖為一套淺海相含碳碎屑巖-鈣泥質(zhì)巖-碳酸鹽巖沉積建造。

(3)Ce的負(fù)異常表明石墨成礦物質(zhì)沉積時(shí)有海水的貢獻(xiàn)，沉積期古海洋整體處于還原環(huán)境，龍王廟石墨礦變質(zhì)巖系的原巖含礦建造可能形成于被動(dòng)大陸邊緣沉積構(gòu)造環(huán)境。

(4)區(qū)域上秦嶺群雁嶺溝組為石墨礦的主要賦礦層位，為本區(qū)未來勘查指明了找礦標(biāo)志。