河南省淅川縣官溝石墨礦礦區(qū)及礦體地質(zhì)特征研究

王曉枝，夏曉梅，徐立爽

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第五地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450000）

石墨中的單層薄片晶體可以構(gòu)成石墨烯，具有強(qiáng)度高、韌性好、質(zhì)量小、透光率高、導(dǎo)電性佳的材料，石墨烯可替代硅生產(chǎn)電子產(chǎn)品和鋰電子產(chǎn)品，也極大促進(jìn)了超級(jí)電容器發(fā)展。由此可見，石墨在當(dāng)今社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有較大的綜合利用和研究?jī)r(jià)值。石墨行業(yè)發(fā)展前景較好：①中國(guó)石墨儲(chǔ)量、生產(chǎn)量、出口量均居世界首位；世界發(fā)達(dá)國(guó)家及發(fā)展中國(guó)家，都要進(jìn)口中國(guó)石墨，在世界市場(chǎng)上占有重要地位，隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石墨的需求越來(lái)越大。②石墨是戰(zhàn)略資源，各國(guó)對(duì)石墨及其制品需求非常迫切；日本與美國(guó)大量?jī)?chǔ)備石墨資源，在尖端的軍事領(lǐng)域，石墨的用途也越來(lái)越重要，航天、民用石墨也不斷增加。③隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，石墨行業(yè)必將進(jìn)入一個(gè)嶄新發(fā)展時(shí)期，石墨的新品種不斷增加，新用途不斷擴(kuò)大。據(jù)有關(guān)專家預(yù)言，20世紀(jì)是硅的世紀(jì)，而21世紀(jì)將是碳的世紀(jì)，石墨發(fā)展前途將不可估量。

石墨因其特殊的性質(zhì)，是傳統(tǒng)工業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所必需的礦物原料，未來(lái)將成為支撐高技術(shù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。石墨是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，國(guó)土資源部出臺(tái)的《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）》，對(duì)我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要支撐保障作用的礦產(chǎn)有50余種，但縱觀全球，中國(guó)仍有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橹饕a(chǎn)國(guó)只有少數(shù)幾個(gè)，而我國(guó)的晶質(zhì)石墨長(zhǎng)期以來(lái)以質(zhì)量好而享譽(yù)世界，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，估計(jì)在較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，我國(guó)晶質(zhì)石墨在國(guó)際市場(chǎng)上的主導(dǎo)地位將不會(huì)改變。未來(lái)幾年，我國(guó)可望繼續(xù)保持晶質(zhì)石墨在日本、韓國(guó)、美國(guó)和西歐市場(chǎng)上的份額，并且還可以增加石墨制品及晶質(zhì)石墨出口[1-3]。

根據(jù)我國(guó)石墨工業(yè)規(guī)劃，未來(lái)我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展下述石墨深加工制品，同時(shí)其需求量將有較大幅度的增長(zhǎng)。冶金耐火材料，如高檔鎂碳磚、鋁碳磚、高檔石墨耐火材料、特種石墨坩堝等；柔性石墨密封材料，如酸化石墨、膨脹石墨板材、金屬石墨纏繞墊片等；能源石墨制品，如石墨節(jié)能減磨添加劑、核能用純天然石墨等；電碳石墨制品，如大規(guī)格高強(qiáng)高密高純石墨、各向同性石墨、大規(guī)格石墨換熱器等。此外，天然石墨墊板、鋰離子電池電極材料、浸硅石墨材料、石墨復(fù)合摩擦制動(dòng)材料、鑄鋼用低碳保護(hù)渣等石墨制品的需求量也將有較大幅度增長(zhǎng)。從河南省的產(chǎn)業(yè)布局上來(lái)看，新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)形成了以鄭州、洛陽(yáng)、新鄉(xiāng)為核心的國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，作為引領(lǐng)帶動(dòng)河南省創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的綜合載體和增長(zhǎng)極，示范區(qū)將被打造成為國(guó)家重要的裝備制造、新能源和新能源汽車等創(chuàng)新中心和產(chǎn)業(yè)基地。而石墨是新能源汽車電池負(fù)極的主要原材料，石墨類負(fù)極材料占比高達(dá) 90%。易成新能計(jì)劃在新鄉(xiāng)投入50億元生產(chǎn)鋰電池，銀隆新能源計(jì)劃在洛陽(yáng)投入150億元生產(chǎn)新能源汽車，都將進(jìn)一步加大河南省對(duì)石墨資源的需求[4-5]。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

通過1∶1萬(wàn)地質(zhì)簡(jiǎn)測(cè)，結(jié)合1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)成果，認(rèn)為該區(qū)出露地層主要有北秦嶺地層區(qū)的元古界寬坪群大溝巖組（Pt1d），低洼處為新生界第四系（Q）覆蓋。區(qū)內(nèi)石墨礦分布在大溝巖組（Pt1d）含礦巖系中。

1.1.1 元古界大溝巖組（Pt1d）

大溝巖組地層在普查區(qū)內(nèi)大面積出露，總體走向近東西，傾向10°～30°，傾角40°～65°。主要巖性特征如下。

（1）斜長(zhǎng)片麻巖。風(fēng)化面為灰黃色，新鮮面為灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。礦物成分主要是石英約占55%，斜長(zhǎng)石約占35%，白云母約占、黑云母約占5%。

（2）斜長(zhǎng)角閃巖。風(fēng)化面為灰綠色，新鮮面為綠色，粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

（3）二云斜長(zhǎng)片麻巖。礦物成分主要是石英約占50%，斜長(zhǎng)石約占25%，白云母約占15%，黑云母約占10%。在顯微鏡下石英呈他形粒狀，較大者呈透鏡狀，粒徑0.03～3.0 mm，具波狀消光，定向排列；斜長(zhǎng)石呈他形粒狀，較大者呈透鏡狀，粒徑0.05～1.2 mm，可見聚片雙晶，被絹云母交代，定向排列；白云母呈鱗片狀，粒徑0.05～1.5 mm，無(wú)色，低正突起，近平行消光，鮮艷干涉色，定向排列；黑云母呈鱗片狀，粒徑0.05～1.20 mm，紅褐色，多色性吸收性顯著，近平行消光，定向排列（圖1（a））。

圖1 二云斜長(zhǎng)片麻巖和斜長(zhǎng)角閃片麻巖照片F(xiàn)ig.1 Photographs of Eryun plagioclase gneiss and plagioclastic gneiss

（4）斜長(zhǎng)角閃片麻巖。風(fēng)化面為灰綠色，新鮮面為深綠色，具粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。石英呈他形粒狀，粒徑0.05～0.4 mm，具強(qiáng)烈波狀消光，定向排列（圖1（b））。

（5）石墨斜長(zhǎng)片麻巖。石墨5%～25%，黑色—灰棕色不透明，呈鱗片狀、彎曲鱗片狀，多呈條紋狀斷續(xù)定向分布；斜長(zhǎng)石25%～45%，呈他形粒狀，可見聚片雙晶，多被絹云母、綠簾石交代，蝕變較強(qiáng)烈；石英10%～35%，呈他形粒狀、延長(zhǎng)狀，具強(qiáng)烈波狀消光，多數(shù)定向排列；黑云母1%～20%，含量極不均勻，淺褐色，多色性明顯，近平行消光，呈鱗片狀，定向排列，部分被綠泥石、白云母交代；白云母1～9%，含量極不均勻，無(wú)色，鮮艷干涉色，近平行消光，呈鱗片狀，定向排列；陽(yáng)起石+透閃石0～9%，含量極不均勻，無(wú)色—淺綠色，呈纖柱狀，正中突起，角閃石式解理發(fā)育，定向排列；磁黃鐵礦0～5%，呈半自形粒狀，乳黃色，強(qiáng)磁性；黃鐵礦少量至10%，含量極不均勻，呈半自形—他形粒狀，淺黃色；石榴子石微量至8%，含量極不均勻，呈等軸粒狀、半自形粒狀，無(wú)色，正極高突起，具均質(zhì)性；金紅石微量至3%，呈柱狀，紅褐色，高正突起；副礦物主要有磷灰石、鋯石、榍石，鉆孔中局部可見微量黃銅礦（圖2（a））。

（6）大理巖。風(fēng)化面為灰色，新鮮面為灰白色，與稀鹽酸劇烈起泡，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要是方解石約占95%，其次含少量斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英和黑云母，約占5%（圖2（b））。

（7）石墨石英片巖。黑色，顯微鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，礦物成分主要是石英約占60%，石墨約占35%，其次含少部分金云母、金屬礦物，約占5%。在顯微鏡下石英呈他形粒狀，粒徑0.01～0.70 mm。石墨多呈鱗片狀，黑色不透明，集合體定向分布；金云母呈鱗片狀，粒徑0.01～0.30 mm，淺褐色，多色性明顯，近平行消光，鮮艷干涉色，定向排列；白云母呈鱗片狀，無(wú)色，鮮艷干涉色，定向排列。

1.1.2 第四系

主要分布在河流兩側(cè)及溝谷中，為現(xiàn)代河流沖積物、洪積物及殘坡積物，主要為礫石、砂、亞砂土及少量亞黏土。

1.2 構(gòu)造

工作區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，為木家埡斷裂帶的次級(jí)斷裂，在工作區(qū)西北穿過，區(qū)域上長(zhǎng)十余千米，區(qū)域上走向北東東，傾向北，傾角45°～65°。此斷裂控制了石英閃長(zhǎng)巖體的分布。

在官溝口發(fā)育有木家埡斷裂帶的次級(jí)斷裂F1，長(zhǎng)約3 000 m，走向北西，傾向北東，傾角45°～65°。沿?cái)嗔寻l(fā)育有數(shù)十米的糜棱巖帶、片理化帶。

1.3 巖漿巖

普查區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，以晚元古代侵入巖大面積出露為特征，晚元古代侵入巖從超基性至酸性均有分布，構(gòu)成了復(fù)雜的巖漿巖帶。晚元古代侵入巖以三坪溝石英閃長(zhǎng)巖體為主，在普查區(qū)東北部大面積出露，巖體主要為石英閃長(zhǎng)巖。巖體被其后小規(guī)?；◢忛W長(zhǎng)巖株穿插。普查區(qū)中部分布有晚元古代閃長(zhǎng)巖巖株，出露長(zhǎng)200～700 m、寬200～700 m。巖性主要為閃長(zhǎng)巖。普查區(qū)西南部分布有晚元古代超基性巖株，出露長(zhǎng)800 m、寬200 m。巖性主要為輝石巖、次閃長(zhǎng)巖、蛇紋巖。普查區(qū)東南部分布有晚元古代基性巖株，出露長(zhǎng)1 500 m、寬300～500 m。巖性主要為輝長(zhǎng)巖。

2 變質(zhì)作用對(duì)礦床的影響

普查區(qū)處于元古界大溝巖組變質(zhì)帶內(nèi)，地層長(zhǎng)期經(jīng)受區(qū)域變質(zhì)、動(dòng)力及熱液變質(zhì)作用。上述變質(zhì)作用，對(duì)該區(qū)石墨礦床的形成及富集有較大影響。

（1）區(qū)域變質(zhì)及混合巖化作用。在板塊碰撞上升的過程中，地層遭到廣泛的中—深程度的區(qū)域變質(zhì)作用，大溝巖組的變質(zhì)作用溫度為650～700 ℃，壓力0.7～0.81 GPa，屬中壓相系、高角閃巖相；形成以矽線石與白云母共生組合為特征的矽線石變質(zhì)相帶，可見藍(lán)晶石、石榴石變質(zhì)礦物；原巖中的有機(jī)碳?xì)饣绯觯谶m當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件下冷卻，再結(jié)晶形成鱗片狀晶質(zhì)石墨礦床。

（2）熱液變質(zhì)作用。區(qū)內(nèi)巖漿巖及斷裂構(gòu)造都比較發(fā)育，由于巖漿熱液的影響和沿?cái)D壓破碎帶上升的Si、Al3+、Fe2+、Mg2+、K+、Na+、OH-等組分在巖石中滲透和擴(kuò)散，產(chǎn)生交代作用和同化作用，使原來(lái)的貧礦石變成富礦石，原巖中的斜長(zhǎng)石變成絹云母。

（3）動(dòng)力變質(zhì)作用。直接影響礦石的質(zhì)量，在斷裂活動(dòng)初期，巖（礦）層受力作用，產(chǎn)生碎裂巖化，隨著斷裂活動(dòng)的深入發(fā)展，巖（礦）石進(jìn)一步破碎產(chǎn)生構(gòu)造角礫以致糜棱巖，石墨鱗片隨之產(chǎn)生破裂或撓曲，因而對(duì)選礦造成影響。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體特征

3.1.1 含礦層特征

通過1∶1萬(wàn)地質(zhì)簡(jiǎn)測(cè)、探槽地表揭露及鉆探深部工程驗(yàn)證，大致查明了礦（層）體特征及分布范圍，已圈定K1、K2、K3、K4、K5、K6共6條含礦層，現(xiàn)分別介紹。

（1）K1含礦層。分布在工作西區(qū)的中部偏北，含礦層巖性為石墨斜長(zhǎng)片麻巖，出露長(zhǎng)度約1.30 km，走向110°，傾向北東，傾角40°～65°，出露寬度一般為1.40～1.50 m，固定碳含量1.59%～2.81%。經(jīng)工程控制，在該含礦層中圈定出K1-1礦體。

（2）K2含礦層。分布在工作西區(qū)的中部，含礦層巖性為石墨斜長(zhǎng)片麻巖，出露長(zhǎng)度約0.70 km，走向110°左右，傾向北東，傾角45°～60°，出露寬度一般為3.20～5.80 m，固定碳含量1.21%～3.13%。經(jīng)工程控制，在該含礦層中圈定出K2-1礦體。

（3）K3含礦層。分布在工作東區(qū)的南部，含礦層巖性為石墨斜長(zhǎng)片麻巖，出露長(zhǎng)度約1.45 km，走向110°左右，傾向北東，傾角45°～65°，出露寬度一般為1.40～11.10 m，固定碳含量1.03%～5.50%。經(jīng)工程控制，在該含礦層中圈定出K3-1、K3-2、K7-1礦體。

（4）K4含礦層。分布在工作東區(qū)的南部，含礦層巖性為石墨斜長(zhǎng)片麻巖，出露長(zhǎng)度約1.50 km，走向110°左右，傾向北東，傾角40°～65°，出露寬度一般為1.10～12.65 m，固定碳含量1.38%～12.57%。經(jīng)工程控制，在該含礦層中圈定出K4-1、K8-1礦體。

（5）K5含礦層。分布在工作西區(qū)的西南部，含礦層巖性為石墨斜長(zhǎng)片麻巖，出露長(zhǎng)度約1.00 km，走向100°左右，傾向北東，傾角50°～60°，出露寬度一般為1.60～11.49 m，固定碳含量1.04%～11.83%。經(jīng)工程控制，在該含礦層中圈定出K5-1、K5-2及K5-3礦體。

（6）K6含礦層。分布在工作西區(qū)的中西部，含礦層巖性為石墨斜長(zhǎng)片麻巖，出露長(zhǎng)度約300 m，受褶皺構(gòu)造的影響，走向60°左右，傾向北，傾角50°～60°，出露寬度一般為5.00～8.20 m，固定碳含量1.00%～10.18%。經(jīng)工程控制，在該含礦層中圈定出K6-1礦體。

3.1.2 礦體地質(zhì)特征

通過地表槽探及中深部工程揭露，在6條含礦層內(nèi)分別圈定K1-1、K2-1、K3-1、K3-2、K4-1、K5-1、K5-2、K5-3、K6-1、K7-1、K8-1共11個(gè)礦體。其中，K1-1、K2-1、K5-1、K5-2、K5-3、K6-1分布于礦區(qū)西側(cè)，K3-1、K3-2、K4-1、K7-1、K8-1分布在礦區(qū)東側(cè)，礦體呈層狀、透鏡狀賦存在大溝巖組中，K5-2、K5-3為隱伏礦體，呈透鏡狀。礦體受礦層控制，各礦體大致平行，產(chǎn)狀與地層一致，總體產(chǎn)狀走向近東西，傾向北東，傾角45°～61°。礦體巖性除K5-2、K5-3礦體為石墨石英片巖外，其他為石墨斜長(zhǎng)片麻巖。主礦體為K4-1，石墨礦物量分別占區(qū)內(nèi)總資源量的51.73%，主礦體特征如下（表1）。

K4-1礦體分布在工作東區(qū)的南部，賦存于K4含礦層內(nèi)，礦體呈層狀，邊界較規(guī)則，呈近東西方向展布，賦存于大溝巖組石墨斜長(zhǎng)片麻巖中。礦體走向110°左右，傾向北東，傾角33°～78°，區(qū)內(nèi)地表出露長(zhǎng)度約1 600 m，控制最大斜深371 m，出露標(biāo)高+375～+464 m，埋深0～344 m。該礦體由TC3601、TC4001、TC4402、TC4801、TC5201、TC5601、TC6001、ZK4001、ZK4002、ZK4801、ZK4802、ZK5601工程進(jìn)行控制。

單工程礦體厚度1.04～11.49 m，一般厚3～5 m，平均厚4.04 m，礦體總體西厚東薄，中深部厚度大于地表厚度，且中深部厚度較穩(wěn)定，地表局部呈現(xiàn)膨脹變厚趨勢(shì)，厚度變化系數(shù)67.62%。固定碳含量2.60%～11.91%，一般3%～5%，平均4.70%，地表及中深部總體較穩(wěn)定，局部石墨呈現(xiàn)富集變高趨勢(shì)，品位變化系數(shù)52.53%。

礦體頂、底板圍巖主要為元古界大溝巖組斜長(zhǎng)片麻巖，礦體與圍巖界線一般清晰。礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本無(wú)夾石，僅在ZK5601鉆孔斜深127.37～130.38 m、真厚2.73 m圈為剔除夾石。礦體沿走向地表已至礦區(qū)邊界未封閉，中深部尚未封閉。

3.2 礦石質(zhì)量特征

3.2.1 礦石的礦物組成

根據(jù)巖礦鑒定及野外觀察（圖3），礦石中礦石礦物主要為石墨，含量1.03%～18.91%；脈石礦物主要有斜長(zhǎng)石、石英、黑云母、絹云母，另有微量—少量的白云母、綠簾石、陽(yáng)起石、透閃石、石榴子石、金紅石、黃鐵礦、磁黃鐵礦，鉆孔中局部可見黃銅礦、閃鋅礦，含微量的磷灰石、鋯石、榍石等。

表1 礦體特征Tab.1 Ore body characteristics

圖3 巖礦鑒定及野外觀察Fig.3 Rock and mineral identification and field observation

石墨化學(xué)成分為C，固定碳含量99.31%，雜質(zhì)成分主要為Si，少量的Al、K。石墨呈鱗片狀，片徑0.01～0.45 mm，鱗片有彎曲現(xiàn)象，質(zhì)軟、手摸有滑感，灰色帶棕色，低硬度，強(qiáng)非均質(zhì)性，薄層狀分布。脈石礦物方解石呈他形粒狀，粒徑0.1～7.0 mm，閃突起顯著，高級(jí)白干涉色，聚片雙晶發(fā)育；斜長(zhǎng)石呈他形粒狀，粒徑0.05～1.00 mm，可見聚片雙晶，被絹云母、綠簾石交代；鉀長(zhǎng)石呈他形粒狀，粒徑0.05～0.70 mm，被黏土礦物交代；石英呈他形粒狀，粒徑在0.05～0.20 mm；黑云母呈鱗片狀，粒徑0.05～0.50 mm，褐色，強(qiáng)烈被綠泥石交代，僅見少量殘留。

3.2.2 礦石化學(xué)成分

礦石中有用組分為固定碳，礦體的固定碳平均含量1.03%～18.91%，其中主礦體K4-1的單樣品固定碳含量為2.07%～12.57%，變化系數(shù)分別為54.05%。礦床固定碳平均含量4.32%。

（1）伴生有益組分。礦石中伴生的有益組分是TiO2、V2O5，含Ti的礦物為金紅石，其單礦物含TiO2近100%。依據(jù)10件組合分析樣品的分析結(jié)果，礦石中TiO2含量0.53%～1.64%，平均0.88%。雖然金紅石粒度較大（0.04～0.60 mm）、嵌布簡(jiǎn)單、亦于解離，但總體含量低且不均勻，選礦過程中無(wú)綜合回收利用價(jià)值。 礦石中釩主要賦存在白云母、絹云母中，礦石中V2O5含量0.02～0.17%，平均0.08%。含量低，選礦過程中無(wú)綜合回收利用價(jià)值。

（2）伴生有害組分。礦石中伴生有害組分為S、P、Fe。 礦石中S主要賦存在磁黃鐵礦及黃鐵礦中，含量0.01%～1.93%，平均0.88%；P主要賦存在鱗灰石中，P2O5含量0.16%～1.27%，平均0.49%；Fe主要賦存在黃鐵礦、磁黃鐵礦、黑云母、絹云母、白云母、綠簾石、陽(yáng)起石、透閃石、石榴子石、金紅石中；Fe2O3含量4.11%～14.93%，平均7.20%，F(xiàn)eO含量0.26%～0.77%，平均0.48%。礦石中S、P2O5含量低且上述礦物在選礦過程中絕大多數(shù)被排放到尾礦中，礦石中的S、P、Fe對(duì)礦石質(zhì)量影響很小。

（3）其他化學(xué)成分。礦石的SiO2含量為31.72%～66.00%，平均53.31%；Al2O3含量6.12%～13.67%，平均10.19%；MgO+CaO含量1.81%～16.69%，平均6.21%；Na2O+K2O含量1.57%～4.11%，平均2.90%；灰分74.13%～92.33%，平均84.83%；揮發(fā)分2.46%～8.27%，平均4.70%?；瘜W(xué)成分總體具有富硅、鋁之特征。

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石結(jié)構(gòu)主要為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，石墨呈呈鱗片狀、彎曲鱗片狀，多呈條紋狀斷續(xù)定向分布；斜長(zhǎng)石呈他形粒狀，蝕變較強(qiáng)烈；石英呈他形粒狀、延長(zhǎng)狀，具強(qiáng)烈波狀消光，多數(shù)定向排列；黑云母呈鱗片狀，定向排列；白云母呈鱗片狀，定向排列；石榴子石半自形粒狀。其次為鱗片變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。

（2）礦石構(gòu)造主要為片麻狀構(gòu)造，石墨呈呈鱗片狀、彎曲鱗片狀，多呈條紋狀斷續(xù)定向分布；斜長(zhǎng)石呈他形粒狀，可見聚片雙晶，多被絹云母、綠簾石交代，蝕變較強(qiáng)烈；石英呈他形粒狀、延長(zhǎng)狀，多數(shù)定向排列；黑云母呈鱗片狀，定向排列；白云母呈鱗片狀，定向排列。其次為片狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造等。

3.2.4 礦石片（粒）度特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)采集的60件石墨樣品粒度統(tǒng)計(jì)分析，地表石墨片度正目含量占9.39%，地下石墨片度正目含量占16.29%，全區(qū)平均11.69%。與小陡嶺詳查工作119件光片樣測(cè)定結(jié)果較吻合。小陡嶺詳查工作測(cè)定成果為：正目石墨占含量占5.28%；小于0.147 mm目占94.92%。樣品石墨粒度分類統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 石墨粒度統(tǒng)計(jì)Tab.2 Graphite particle size statistics

3.3 礦石類型

普查區(qū)內(nèi)石墨礦層主要賦存于石墨斜長(zhǎng)片麻巖層中，局部賦存于石墨石英片巖中，礦層即是石墨斜長(zhǎng)片麻巖層及石墨石英片巖。

根據(jù)此次及類比小陡嶺詳查的光片樣測(cè)定結(jié)果，石墨為細(xì)鱗片晶質(zhì)石墨；小陡嶺詳查礦體的固定碳含量6.23%～13.67%，礦床固定碳平均含量8.33%，工業(yè)上不能直接利用，需經(jīng)選礦才能獲得合乎要求的石墨產(chǎn)品。

3.4 礦體圍巖和夾石

礦體中夾石其巖性主要有脈巖和片麻巖兩類。脈巖類夾石巖性主要為花崗巖、輝綠巖，少量的片麻狀黑云二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖、偉晶巖、斜長(zhǎng)角閃巖；呈規(guī)則或不規(guī)則脈狀近于順層或平行構(gòu)造線分布，厚度1.29～3.94 m；與礦體界線清晰，對(duì)礦體的連續(xù)性影響小，主要分布在K2-1、K3-1、K3-2、K4-1、K6-1等礦體中。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

（1）礦床成因。礦床位于秦嶺造山帶東段南支，荊紫關(guān)—師崗復(fù)式向斜北翼西端，木家埡—內(nèi)鄉(xiāng)斷裂與淅川斷裂之間的古元古界大溝巖組一套中深變質(zhì)的副變質(zhì)巖系中。礦體（層）呈層狀，分布廣泛，延伸穩(wěn)定，與圍巖產(chǎn)狀一致；宏觀上礦體與圍巖呈互層狀，二者之間界線清晰或漸變過渡，大溝巖組具明顯的沉積韻律特征。礦床的碳質(zhì)，來(lái)源于原沉積的有機(jī)質(zhì)。石墨礦的成礦作用，系在區(qū)域變質(zhì)、混合巖化及熱液作用下，特別取決于溫度和壓力，在還原環(huán)境中原巖中有機(jī)碳以重結(jié)晶的方式結(jié)晶成鱗片狀晶質(zhì)碳。持續(xù)的區(qū)域變質(zhì)作用是形成鱗片狀晶質(zhì)石墨礦最主要的成礦因素。綜上所述，該區(qū)石墨礦床成因類型屬沉積變質(zhì)型礦床。

（2）找礦標(biāo)志。石墨礦的找礦標(biāo)志主要為：①地層標(biāo)志。元古界大溝巖組為區(qū)域含礦層位。②巖性標(biāo)志。該區(qū)內(nèi)石墨一般賦存在含石墨斜長(zhǎng)片麻巖及石墨石英片巖中。

5 礦區(qū)內(nèi)共（伴）生礦產(chǎn)綜合評(píng)價(jià)

礦石中伴生的有益組分是TiO2、V2O5，含Ti的礦物為金紅石。依據(jù)組合分析樣品的分析結(jié)果，礦石中TiO2含量0.53%～1.64%，平均0.88%。雖然金紅石粒度較大（0.04～0.60 mm）、嵌布簡(jiǎn)單、亦于解離，但總體含量低且不均勻，選礦過程中無(wú)綜合回收利用價(jià)值。釩主要賦存在白云母、絹云母中，礦石中V2O5含量0.02%～0.17%，平均0.08%。含量低，選礦過程中無(wú)綜合回收利用價(jià)值。

6 結(jié)語(yǔ)

未來(lái)礦山企業(yè)在取得一定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)普查區(qū)及周圍環(huán)境保護(hù)，每年應(yīng)投入一定量的資金進(jìn)行地表植被恢復(fù)、地表滑坡治理、尾礦庫(kù)治理及安全檢測(cè)、地采采空區(qū)治理、選礦污水治理、采礦廢渣及粉塵治理等環(huán)境保護(hù)工作，樹立牢固的既要得到金山銀山、也要保護(hù)好綠水青山的綠色勘查理念。未來(lái)礦山建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)地下開采能力，保障選場(chǎng)選礦能力、加強(qiáng)控制地表剝離面積，同時(shí)確保環(huán)境保護(hù)，特別是對(duì)周圍河流、土壤、空氣的影響要降到最小。此外，要進(jìn)一步開展地質(zhì)勘查工作，制定礦山建設(shè)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。