佳木斯地塊東段典型石墨礦床地質(zhì)特征及成因機制研究

儲照波，朱隨洲，徐 建，許永興，李令斌

(1.山東正元地質(zhì)資源勘查有限責(zé)任公司，山東 濟南 250101；2.中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東 濟南 250101)

0 前 言

隨著新能源、新材料產(chǎn)業(yè)的崛起，石墨產(chǎn)品正逐漸成為國防、航天和新材料等領(lǐng)域不可替代的重要材料[1-2]。全球石墨烯市場規(guī)模已超1 700億元，中國在石墨烯產(chǎn)業(yè)起到了核心和主導(dǎo)地位，占全球規(guī)模的70%～80%。目前石墨在國際市場供不應(yīng)求，高純石墨價格呈直線上升趨勢，-196鱗片石墨價格長期高于4 000元/t，合理開發(fā)和利用石墨資源對促進地方經(jīng)濟發(fā)展具有深遠意義。我國石墨資源豐富，主要分布于黑龍江、內(nèi)蒙古、四川、山東和山西等地區(qū)，主要有晶質(zhì)石墨和隱晶質(zhì)石墨2種類型[3]，晶質(zhì)石墨以大、中型規(guī)模為主[3-4]。其中，黑龍江省已查明石墨礦物資源儲量 1.35 億 t，占全國資源儲量的46.9%，主要集中于雞西和鶴崗一帶[5-6]。

以佳木斯地塊東段典型的麻山石墨礦為研究對象，系統(tǒng)研究佳木斯東段區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征和礦床特征，探討礦床成因和找礦標(biāo)志，對提高黑龍江石墨資源研究程度具有重要理論意義，對促進雞西地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和資源規(guī)劃具有經(jīng)濟意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于天山-興安加里東弧形造山帶東界佳木斯地塊東段麻山隆起區(qū)(見圖1)，是前寒武紀(jì)晶質(zhì)石墨礦富集的重要地帶，巖漿活動強烈、斷裂切割交替使隆起區(qū)構(gòu)造異常復(fù)雜。根據(jù)巖石組合、含礦特征、巖漿侵入特點，將隆起區(qū)劃分為2個褶皺構(gòu)造，即麻山復(fù)背斜和龍山復(fù)向斜。麻山石墨礦2個采區(qū)發(fā)育于龍山復(fù)向斜中，呈北東向延伸，長>40 km，寬8～12 km，地層為上太古界麻山巖群余慶組。核部地層為麻山巖群余慶組上段大理巖和黑云變粒巖；兩翼為余慶組下段石墨片巖、石墨斜長片麻巖、矽線透輝片麻巖、石墨斜長變粒巖和斜長角閃巖等；形成于太古代晚期，東部被元古代花崗巖侵入，燕山時期東部大面積沉降被燕山中晚期白堊系地層覆蓋。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以非金屬為主，主要有石墨、矽線石、大理巖、透輝石、磷灰石、金云母、鉀長石等，具有工業(yè)價值的礦產(chǎn)主要為石墨、矽線石和大理巖等[7]。

圖1 佳木斯地塊麻山雜巖分布

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)位于龍山復(fù)向斜南翼(見圖2)，為一單斜構(gòu)造，地層走向為近東西向，傾向南，傾角60°～70°；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要以南北向為主，但兩采區(qū)內(nèi)均未發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂和褶皺構(gòu)造。主要出露上太古界麻山巖群余慶組(Ar3y)矽線石墨石英片巖、矽線黑云片巖、石墨斜長片麻巖、石榴堇青片巖、黑云斜長變粒巖、大理巖和含石墨大理巖等，中生界白堊系穆棱組(K1m)礫巖、粗砂巖、粉砂巖夾灰綠色凝灰?guī)r及含煤地層和第四系全新統(tǒng)(Qh2)河漫灘黏土、砂礫、碎石及淤泥質(zhì)黏土堆積層。其中，上太古界余慶組是石墨主要富集層位。侵入巖主要出露有片麻狀二長花崗巖、變輝長輝綠巖、變閃長巖和混合巖化閃長巖巖體及少量變閃長玢巖脈。

圖2 麻山石墨礦區(qū)地形地質(zhì)

2.2 地球物理特征

經(jīng)物性測試，區(qū)內(nèi)出露的麻山巖群各巖石電阻率均較大。僅有石墨礦石電阻率約10 Ω，可以形成較強的自然電位點異常。如二采區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了1條較強的自然電位異常帶，曲線比較寬緩，點值中心部分曲線有些小的起伏波動，該自然電位點異常為石墨礦體異常，且為多層地質(zhì)體產(chǎn)生的綜合效應(yīng)[8]。

3 礦床特征

區(qū)內(nèi)石墨礦體賦存于近東西向麻山巖群變質(zhì)巖系中，礦體呈層狀或似層狀產(chǎn)出，共發(fā)現(xiàn)石墨礦體9個，礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受地層控制。截至2017年12月31日，核實的工業(yè)資源儲量為：(332)+(333)石墨礦石量7 297.30 kt，礦物量565 697 t，固定碳平均品位7.75×10-2。其中控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(332)，礦石量3 911.78 kt，礦物量289 499 t，平均品位7.40×10-2；推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(333)，礦石量3 385.52 kt，礦物量276 198 t，平均品位8.16×10-2?？刂频膬?nèi)蘊經(jīng)濟資源量(332)占總資源量(332)+(333)的53.61%。

3.1 礦體分布特征

一采區(qū)共查明石墨礦體4條，3條位于采區(qū)南部，1條位于采區(qū)北部。含礦地層為余慶組黑云斜長片麻巖、輝石大理巖、石墨石英片巖和混合巖等。采區(qū)南部含礦層出露厚度約200 m，長度約400 m，賦存有Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3號礦體，主要含礦巖性為石墨石英片巖和石墨石榴石石英片巖。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，單層厚度17.80～28.31 m，沿走向膨大收縮明顯，長度100～300 m，延深在50～169 m之間，各礦體之間呈平行排列，間距3～20 m，傾向南，傾角51°～79°。礦體直接圍巖為黑云斜長片麻巖、輝石大理巖、混合巖。北部Ⅰ4號礦體，含礦巖性為石墨石英片巖，呈脈狀產(chǎn)出，厚度6.91 m，長度100 m，延深40 m，傾向南，傾角79°，礦體直接圍巖為黑云斜長片麻巖、混合巖。

二采區(qū)共查明石墨礦體5條，呈近東西向展布。含礦地層為余慶組黑云斜長片麻巖、石墨黑云石英片巖、輝石大理巖、石墨白云母石英片巖和混合巖等。采區(qū)內(nèi)含礦層出露厚度約150 m，長度約615 m，賦存有Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ5號礦體，主要含礦巖性為石墨黑云石英片巖。礦體呈層狀、似層狀、脈狀產(chǎn)出，Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4號礦體走向上向東西兩端有一定延伸，長度一般610 m，礦體延深控制一般130～225 m，厚度13.24～26.30 m，各個礦體之間呈平行排列，間距2～25 m，傾向南，傾角為51°～77°。礦體直接圍巖為黑云斜長片麻巖、輝石大理巖、混合巖。Ⅱ5號礦體為單工程控制礦體，僅在地表槽探中揭露，礦體規(guī)模較小，呈脈狀產(chǎn)出，厚度6.02 m，長度90 m，延伸50 m。

3.2 礦體特征

礦區(qū)共圈定礦體9個(見表1)，編號分別為Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ5。其中，主要礦體5個(Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4)，次要礦體2個(Ⅰ1、Ⅰ3)，零星礦體2個(Ⅰ4、Ⅱ5)。

表1 礦體特征一覽

3.2.1 主礦體特征

1)Ⅰ2號礦體:分布于一采區(qū)2～5線間，東部延伸至采區(qū)邊界，西部延伸至采坑水體之下，由2條探槽和3個鉆孔控制。礦體呈層狀，走向近東西，傾向191°，傾角56°～79°。礦體整體出露長度271 m，控制礦體長210 m，控制斜深169 m。礦體中部寬兩端窄，真厚度最厚28.43 m，最薄8.50 m，平均厚度17.80 m，厚度變化系數(shù)為42.30%，屬厚度變化較穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位25.41×10-2，最低品位2.65×10-2，平均品位15.98×10-2，品位變化系數(shù)40%，系有用組分分布均勻型礦體。礦體賦存于麻山巖群余慶組中，頂板為輝石大理巖，2勘查線為含石墨石英片巖，底板為含石墨石英片巖，礦體深部底板為輝石大理巖，礦體與圍巖產(chǎn)狀一致，界線清楚。礦體中的夾石主要為含石墨石英片巖，其次為含石墨輝石大理巖、條帶狀花崗巖，夾石厚度2.41～3.40 m，含石墨石英片巖、含石墨輝石大理巖與礦體產(chǎn)狀一致，條帶狀混合花崗巖形態(tài)不規(guī)則，多為順層侵入。

2)Ⅱ1號礦體:分布于二采區(qū)1～10線間，延走向向東西兩側(cè)延伸出采區(qū)邊界，由11個5條探槽和6個鉆孔控制。礦體呈似層狀，走向東西，傾向180°，傾角53°～76°。礦體整體出露長度605 m，控制礦體長400 m，控制斜深225 m。礦體中部寬兩端窄，真厚度最厚25.89 m，最薄1.43 m，平均厚度13.24 m，厚度變化系數(shù)為67.16%，屬厚度變化較穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位15.77×10-2，最低品位2.24×10-2，平均品位6.04×10-2，品位變化系數(shù)42.97%，系有用組分分布較均勻型礦體。礦體類型多數(shù)為片巖型，含礦巖性為石墨黑云石英片巖，在2勘查線2ZK1底部見變粒巖型石墨礦石，含礦巖性為石墨輝石長英變粒巖。礦體頂板多為含石墨石英片巖，1線為輝石大理巖，底板多為混合花崗巖，1線為含石墨石英片巖，礦體與圍巖基本一致，界線清楚。2線底部見脈狀混合花崗巖夾石，厚度為1.7～3.1 m。

3)Ⅱ2號礦體:分布于二采區(qū)1～10線間，延走向向東西兩側(cè)延伸出采區(qū)邊界，由5條探槽和6個鉆孔控制。礦體呈似層狀，走向東西，傾向180°，傾角47°～77°。礦體整體出露長度605 m，控制礦體長400 m，控制斜深152 m。礦體中部寬兩端窄，真厚度最厚44.63 m，最薄1.86 m，平均厚度17.93 m，厚度變化系數(shù)為66.16%，屬厚度變化較穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位14.28×10-2，最低品位1.96×10-2，平均品位5.41×10-2，品位變化系數(shù)42.96%，系有用組分分布較均勻型礦體。礦體類型為單一片巖型，含礦巖性為石墨黑云石英片巖，礦體頂板多為含石墨石英片巖，底板多為混合花崗巖，局部為輝石大理巖，礦體與圍巖基本一致，界線清楚。4線底部、8線頂部見透鏡狀含石墨石英片巖夾石，厚度為1.60～2.31 m。

4)Ⅱ3號礦體:分布于二采區(qū)1～10線間，延走向向東西兩側(cè)延伸出采區(qū)邊界，由6條探槽和4個鉆孔控制。礦體呈似層狀，走向東西，傾向180°，傾角52°～71°。礦體整體出露長度515 m，控制礦體長400 m，控制斜深169 m。礦體中部寬兩端窄，真厚度最厚46.57 m，最薄4.91 m，平均厚度26.30 m，厚度變化系數(shù)為48.16%，屬厚度變化較穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位14.67×10-2，最低品位2.06×10-2，礦體平均品位6.51×10-2，品位變化系數(shù)41.94%，系有用組分分布較均勻型礦體。礦體類型為單一片巖型，含礦巖性為石墨黑云石英片巖，礦體頂板多為含石墨石英片巖，4線為混合花崗巖，底板多為含石墨石英片巖，局部為混合花崗巖。礦體與圍巖基本一致，界線清楚。6線見脈狀含石墨斜長片麻巖2條，厚度為2.0～11.1 m。

5)Ⅱ4號礦體:分布于二采區(qū)1～10線間，延走向向東西兩側(cè)延伸出采區(qū)邊界，由6條探槽和3個鉆孔控制。礦體呈層狀，走向東西，傾向180°，傾角59°～68°。礦體整體出露長度500 m，控制礦體長400 m，控制斜深130 m。礦體中部寬兩端窄，真厚度最厚26.86 m，最薄12.67 m，平均厚度18.97 m，厚度變化系數(shù)為28.02%，屬厚度變化穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位11.49×10-2，最低品位2.36×10-2，礦體平均品位5.32×10-2，品位變化系數(shù)43.90%，系有用組分分布較均勻型礦體。礦體類型為單一片巖型，含礦巖性為石墨黑云石英片巖，礦體頂板為黑云斜長片、混合花崗巖，底板多為含石墨石英片巖，局部為混合花崗巖，礦體與圍巖基本一致，界線清楚。8線、10線見楔形含石墨斜長片麻巖夾石，厚度為3.2～7.6 m。

3.2.2 次要礦體特征

1)Ⅰ1號礦體：分布于一采區(qū)2～4勘查線上，地表由TC3-1、TC4-1探槽揭露，總厚度51 m，長度200 m，深部由2個鉆孔控制。礦體呈似層狀，向西南198°傾斜，傾角50°～66°。礦體向深部延深大于120 m。礦體真厚度最厚49.52 m，最薄2.47 m，平均厚度20.09 m。礦石類型為單一的片巖型石墨，巖性為石墨石英片巖。礦體固定碳平均品位14.17×10-2。

2)Ⅰ3號礦體：分布于一采區(qū)2～4勘查線上，地表由TC3-2、TC2-1探槽揭露，總厚度48 m，長度200 m，深部由1個鉆孔控制。礦體呈似層狀，向西南187°傾斜，傾角65°，向深部延深大于107 m。礦體真厚度最厚40.87 m，最薄13.91 m，平均厚度28.31 m。礦石類型為單一的片巖型石墨。礦體固定碳平均品位11.94×10-2。

3.2.3 零星礦體特征

1)Ⅰ4號礦體：在一采區(qū)北部出露，地表由TC12-1探槽控制，施工深部控制工程ZK13-1未在深部見到該礦體。礦體頂、底板圍巖分別為混合花崗巖、黑云斜長片麻巖。推斷礦體長100 m，延伸40 m，礦體厚度6.91 m，固定碳品位7.34×10-2。

2)Ⅱ5號礦體：在一采區(qū)南部出露，由TC4單工程控制，深部未施工鉆探驗證其含礦性。礦體頂、底板圍巖為混合花崗巖。推斷礦體長90 m，延伸50 m，礦體厚度6.09 m，固定碳品位5.73×10-2。

3.3 礦石質(zhì)量

3.3.1 礦石礦物組成

礦區(qū)透明礦物主要以石英(50%～70%)為主、長石(2%～5%)、黑云母(5%～15%)、輝石(10%～20%)，少見電氣石、石榴石、矽線石、藍晶石、金紅石、白云母、透輝石、方解石、鋯石等礦物；不透明礦物以石墨為主，石墨含量10%～27%，平均含量17%，固定碳(C)含量最高可達26×10-2，少量黃鐵礦、鈦鐵礦、黃銅礦等金屬礦物。

石墨礦物，肉眼觀察呈黑色，鱗片狀，大致呈定向分布于巖石中，顯微鏡下呈灰白反射色，雙反射明顯，強非均質(zhì)性，具暗棕-暗藍偏光色。

本次工作在一、二采區(qū)內(nèi)共采集188片光片進行了鱗片測定(見表2)，剔除部分石墨礦物含量較低的光片，一采區(qū)參與片度統(tǒng)計的光片為48片，二采區(qū)115片。

表2 主要礦體石墨鱗片各片度平均百分含量統(tǒng)計

一采區(qū)，主要礦體石墨礦石石墨片度>270 μm的平均百分含量為50%、180～270 μm為26%、150～180 μm為9%、<150 μm為15%，正目率為85%。

二采區(qū)，主要礦體石墨礦石石墨片度>270 μm的平均百分含量為45%、180～270 μm為27%、150～180 μm為9%、<150 μm為19%，正目率為81%。

3.3.2 礦石化學(xué)成分

礦區(qū)內(nèi)共采集6件多元素分析樣品(見表3)，并進行了組合分析。礦石有益伴生組分V2O5在324×10-6～2 125×10-6，平均893×10-6，TiO2在0.35×10-2～0.82×10-2，平均0.5×10-2，含量低于綜合評價指標(biāo)，沒有綜合利用價值。礦石中主要有害組分為S、P、Fe元素，礦石中S在0.03×10-2～2.84×10-2，平均0.81×10-2，TFe2O3在1.76×10-2～10.14×10-2，平均4.14×10-2。P2O5在0.03×10-2～0.27×10-2，平均0.12×10-2；有害組分低于綜合評價指標(biāo)。

表3 礦體多元素分析結(jié)果 ×10-2

3.3.3 礦體固定碳含量變化特征

1)一采區(qū)固定碳含量變化情況

對一采區(qū)固定碳品位的統(tǒng)計計算：樣品數(shù)206件，標(biāo)準(zhǔn)差6.44，平均品位13.61×10-2，變化系數(shù)47.32%。說明一采區(qū)的礦石品位變化較穩(wěn)定，形態(tài)從4.5×10-2～24.5×10-2大致呈對數(shù)正態(tài)分布(見圖3)。

圖3 一采區(qū)固定碳品位頻數(shù)分布

2)二采區(qū)固定碳含量變化情況

對二采區(qū)固定碳品位的統(tǒng)計計算：樣品數(shù)646件，標(biāo)準(zhǔn)差2.64，平均品位6.07×10-2，變化系數(shù)43.45%。說明二采區(qū)的礦石品位變化較穩(wěn)定，其形態(tài)從0.5×10-2～11.5×10-2大致呈對數(shù)正態(tài)分布(見圖4)。

圖4 二采區(qū)固定碳品位頻數(shù)分布

3.4 礦石風(fēng)(氧)化帶特征

鉆孔資料顯示一采區(qū)礦體僅地表存在數(shù)米的風(fēng)化礦石，因采區(qū)內(nèi)開采深度已達50～80 m，風(fēng)化礦層已基本采完，核實區(qū)中一采區(qū)無風(fēng)化礦石。二采區(qū)礦體風(fēng)化帶根據(jù)鉆孔編錄，其深度一般在17.3～46.0 m之間，風(fēng)化帶的深淺與礦體出露位置標(biāo)高有關(guān)，出露位置較高的風(fēng)化帶較深，出露位置標(biāo)高較低的風(fēng)化帶較淺。

3.4.1 風(fēng)化帶標(biāo)志及特征

1)泥風(fēng)化帶：礦體從地表向下1～3 m，局部3～5 m，為全風(fēng)化帶，巖心呈泥狀，礦石結(jié)構(gòu)難以辨認(rèn)，長石多高嶺土化，部分地段的石墨礦物呈黑色土狀物。受采礦活動影響，二采區(qū)采坑內(nèi)鉆孔工程僅10ZK1中見泥風(fēng)化帶。

2)強風(fēng)化帶石墨礦體：節(jié)理裂隙發(fā)育，巖心破碎，不完整，硬度低，節(jié)理面上有較多灰色或灰綠色泥狀物質(zhì)，硫化物已全部被鐵錳氧化物所取代，深度一般小于46 m。

3)弱風(fēng)化帶：深度小于72 m，礦體風(fēng)化較弱，裂隙不發(fā)育，巖石較完整，沿層面及裂隙面略有變色，可見棕色或鐵銹色鐵錳氧化物。

3.4.2 風(fēng)化礦石特征

1)泥化帶：礦石多呈土狀，石墨礦物呈黑色泥狀，長石大部分呈土狀，石英呈砂狀，部分礦石中的石墨和脈石多已解離，礦石易于加工，但回收率低。

2)強風(fēng)化帶：石墨礦石受風(fēng)化作用的影響，硬度變低，結(jié)構(gòu)松散，使礦石在選礦加工過程中脈石礦物與礦石礦物易于解離，使原生石墨鱗片在礦石加工中容易得到保護。

3)弱風(fēng)化帶：石墨礦石節(jié)理裂隙發(fā)育程度略低于強風(fēng)化帶，礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、物理性能保持原巖的特點，除部分長石高嶺土化外，石英及其他礦物等無明顯變化，加工技術(shù)性能略低于強風(fēng)化帶中的礦石。

綜上所述，礦區(qū)主要礦體風(fēng)化帶較深，石墨礦石受風(fēng)化作用的影響，有利于礦石的技術(shù)加工，有利于鱗片的保護，是礦山開采的有利地段。

3.5 礦石類型和品級

3.5.1 礦石自然類型

礦區(qū)石墨礦石按礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分等特征，劃分為片巖型石墨礦和變粒巖型石墨礦2種(見圖5)，以片巖型石墨礦為主，變粒巖型石墨礦僅見于二采區(qū)2ZK1鉆孔。

1.Q為石英；2.Gr為石榴石；3.Srt-Ms為石墨；4.Llm為褐鐵礦；5.Py為黃鐵礦；6.Pl為斜長石；7.Px為輝石；8.Po為磁黃鐵礦

1)片巖型石墨礦：為礦區(qū)主要礦石自然類型，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，少見定向構(gòu)造。一、二采區(qū)礦石礦物含量有所不同。一采區(qū)石墨含量(15%～32%)，次要礦物以石榴石(5%～20%)和輝石(5%～20%)為主，少見金紅石、白云母和透輝石等，含礦巖性為石墨石英片巖、石墨石榴石石英片巖、石墨輝石石英片巖，偶見石墨二云石英片巖；二采區(qū)石墨含量(4%～28%)，次要礦物以黑云母(3%～20%)和白云母(1%～5%)為主，偶見矽線石和藍晶石等，含礦巖性為石墨黑云石英片巖及少量石墨白云母石英片巖。

2)變粒巖型石墨礦：僅見于二采區(qū)2ZK1鉆孔底部，礦石為石墨輝長英變粒巖，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造。主要礦物為石英(35%～40%)、長石(25%～30%)、輝石(15%)、不透明礦物(18%)及少量石榴石。

3.5.2 礦石工業(yè)類型

礦石中主要礦石礦物為單一的晶質(zhì)石墨，不論是片巖型石墨礦，還是極少數(shù)的變粒巖型石墨礦，本區(qū)石墨礦石均屬同一工業(yè)類型，即晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石，進一步可根據(jù)礦石風(fēng)(氧)化程度分為風(fēng)化礦石及原生礦石[9]。

3.6 礦體圍巖和夾石

3.6.1 礦體圍巖

根據(jù)圍巖性質(zhì)及與礦體的接觸關(guān)系，圍巖大致可分2類：①與礦體為漸變關(guān)系的，含石墨石英片巖、含石墨斜長片麻巖、含石墨黑云石英片巖，為主礦體的圍巖，石墨含量1%～2%，固定碳品位0.69×10-2～1.95×10-2，這類片巖分布在礦體頂板、底板，與礦體呈漸變關(guān)系；②含石墨輝石大理巖、含石墨輝石長英變粒巖、混合花崗巖等，這類巖石含石墨較少，與礦體界線清晰，多為整合接觸，局部混合花崗巖與礦體接觸邊界不規(guī)則。

3.6.2 礦體夾石

一采區(qū)內(nèi)礦體分支復(fù)合，礦體中無夾石。二采區(qū)含夾石3條，其中Ⅱ3號礦體透鏡狀夾石2條(3 m和18 m)，Ⅱ4號礦體似層狀夾石1條(5 m)，夾石巖性為含石墨黑云斜長片麻巖，固定碳含量在0.86%～2.43%之間。夾石與礦體關(guān)系密切，界線清楚。

4 礦床成因

4.1 礦床成因

佳木斯地塊東段麻山石墨礦與民主南山、和平、光義及柳毛石墨礦同屬一個石墨礦田[10]，地質(zhì)條件及礦床特征基本相似，均為沉積變質(zhì)型石墨礦，石墨礦體賦存于新太古界麻山巖群余慶巖組變質(zhì)巖層中。

根據(jù)礦區(qū)石墨巖系的特征以及礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組合、巖石化學(xué)特征和礦體復(fù)層狀產(chǎn)出的特點分析：佳木斯地塊東段石墨礦新太古界麻山巖群余慶巖組石墨石英片巖和石墨黑云石英片巖的礦物共生組合主要為長石、黑云母、石英、透輝石、矽線石、石榴石等，原始沉積物為砂泥質(zhì)、黏土質(zhì)、碳質(zhì)泥巖及富鎂碳酸鹽系列，變質(zhì)巖系的原巖為正常沉積巖；區(qū)內(nèi)柳毛石墨礦δ13C 值變化范圍與有機碳的δ13C值接近，而與無機碳的δ13C值相差較大，表明石墨礦石中的碳質(zhì)主要來源于生物有機碳，部分來源于無機碳的沉積；區(qū)域地質(zhì)作用下，有機質(zhì)發(fā)生分解，開始形成較小鱗片石墨，隨著溫度和壓力的升高，石墨發(fā)生凈化、重結(jié)晶和富集，顆粒變大，形成粗大鱗片；后期花崗巖多次疊加侵入，不僅提供了無機碳來源，而且高溫高壓促使石墨進一步富集和重結(jié)晶，形成品位較高、鱗片粗大的石墨礦床；后期強烈的構(gòu)造活動，礦石中的石墨鱗片受到嚴(yán)重破壞，鱗片產(chǎn)生“脆化”現(xiàn)象不利于選礦。后期的混合巖化作用一方面使附近的石墨鱗片增大，同時由于脈體含量增多，降低固定碳品位，影響礦石質(zhì)量。

4.2 找礦標(biāo)志

1)直接找礦標(biāo)志：石墨礦床與中壓高溫區(qū)域動力熱變質(zhì)的片巖類和變質(zhì)的石英巖類有直接的關(guān)系。含石墨片巖、黑云石英片巖和石榴石石英片巖等均是尋找石墨礦的直接標(biāo)志；變質(zhì)特征礦物，含量高的白云母、絹云母和含量較少的黑云母及較少量的透閃石、透輝石，少量紅柱石和石榴石等。

2)間接找礦標(biāo)志：物探甚低頻電磁法測量尋找石墨礦是比較好的有效間接找礦方法。電導(dǎo)率(γα)異常值高的地方見石墨礦可能性較大。

5 結(jié) 論

1)佳木斯地塊東段石墨礦賦存于新太古界麻山巖群余慶巖組石墨石英片巖和石墨黑云石英片巖中，呈層狀、似層狀或脈狀產(chǎn)出，石墨含量10%～27%，固定碳品位1.96%～25.41%，為典型的沉積變質(zhì)型石墨礦。

2)礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受地層控制，礦石礦物以石墨為主，鱗片狀定向分布于巖石中，石墨鱗片正目率均>80%，片度以>270 μm、180～270 μm和150～180 μm為主，礦石品位變化較穩(wěn)定；礦石類型主要為片巖型晶質(zhì)石墨礦石，有零星變粒巖型石墨礦石；礦體風(fēng)化帶較深，泥化帶和強風(fēng)化帶石墨礦體為良好的加工、解離和礦山開采的有利地段。

3)中壓高溫區(qū)域動力熱變質(zhì)的片巖類和變質(zhì)的石英巖類與甚低頻電磁法和高視電導(dǎo)率為良好的找礦標(biāo)志。