河南省石墨成礦地質(zhì)特征及遠景預(yù)測

于吉林，邱冬生

（中國中材集團地質(zhì)勘查中心河南總隊，河南 信陽 464000）

河南省石墨成礦地質(zhì)特征及遠景預(yù)測

于吉林，邱冬生

（中國中材集團地質(zhì)勘查中心河南總隊，河南 信陽 464000）

河南省石墨礦產(chǎn)資源豐富，主要為晶質(zhì)石墨礦，資源儲量位于全國第五位。本文作者根據(jù)全省已知石墨礦的分布特征，總結(jié)劃分出若干個石墨礦(化)帶，并通過典型礦床成礦地質(zhì)特征研究和分析，預(yù)測了河南省石墨成礦遠景區(qū)，為以后石墨找礦提供了靶區(qū)。

石墨；礦化帶；地質(zhì)特征；遠景預(yù)測；河南

1 石墨成礦地質(zhì)特征

河南省石墨礦化較為普遍，但對石墨礦的地質(zhì)勘查工作起步較晚。目前已知的石墨礦床、礦點及礦化點有近百處，其中大中型礦床約十余處。

河南省石墨礦床(點)廣泛分布于豫西、豫西南和豫北等地，依據(jù)礦床的分布特征，大致可以分為三個石墨礦(化)帶，即靈寶小秦嶺石墨礦帶、朱陽關(guān)—柳泉鋪石墨礦帶和魯山石墨礦帶。

1.1 靈寶小秦嶺石墨礦帶

河南省小秦嶺地區(qū)位于秦嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶之北亞帶，其西北為祁呂—賀蘭山字形構(gòu)造，東北為新華夏系太行山隆起帶，北為山西多字形構(gòu)造，其南為秦嶺東西復(fù)雜構(gòu)造帶之南亞帶。本區(qū)屬于中朝地臺華熊沉降帶崤山—魯山拱斷束華山臺穹，主要分布了一套中深變質(zhì)的太古界變質(zhì)巖系，遭受不同程度的混合巖化，構(gòu)造復(fù)雜，表現(xiàn)為斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育，巖漿巖活動頻繁，巖體和巖脈較多。

靈寶小秦嶺地區(qū)東起屢園峪、西到螞蜂峪為一石墨礦化帶，其中靈寶泉家峪石墨礦具有典型性。

礦區(qū)位于小秦嶺北緣，隸屬于靈寶縣固縣、文底兩鄉(xiāng)管轄，范圍東自泉家峪，西至東湖峪，南到老虎頭，北達白家村。

1.1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)除新生界第四系外，主要出露了太古界太華群的地層。

(1) 閭家峪組：巖性主要為角閃混合片麻巖，僅在礦區(qū)東南角有少量分布。區(qū)域厚度1705m，與上覆地層接觸關(guān)系不清。

(2) 板石山組：地層為礦區(qū)主要出露地層，石墨含礦層位。巖性為石英巖、石墨混合片麻巖、角閃黑云混合片麻巖，局部夾大理巖。分布在大月坪—老鴉岔背斜兩翼和七樹坪向斜軸部，區(qū)域厚度200～650m，與上覆地層整合接觸。

(3) 洞溝組：巖性為角閃石花崗質(zhì)混合片麻巖夾角閃石片巖，主要分布于礦區(qū)西部。區(qū)域厚度2135～4243m，與上覆地層接觸關(guān)系不清。

1.1.2 構(gòu)造

(1) 褶皺構(gòu)造。礦區(qū)總體褶皺構(gòu)造為一傾伏背斜即五里村背斜，傾伏端位于西北部，背斜軸向140～320°，遭受斷裂構(gòu)造破壞，僅保留了大致輪廓。

(2) 斷裂構(gòu)造。主要分為如下4類：邊緣大斷裂、北西西向斷裂、北北西向斷裂、近南北向斷裂。

1.1.3 礦床特征

礦區(qū)有兩個含礦層位，位于板石山組的上部和下部。經(jīng)詳查地質(zhì)工作圈出26個礦體，礦體形態(tài)有似層狀、透鏡狀和楔形狀，其中主要礦體有兩個，即Ⅰ、Ⅱ號礦體。

Ⅰ號礦體：似層狀，厚度7～33m，傾角40～70°，平均60°，延長660m，延伸80～250m，品位4.23%，向深部趨于尖滅。

Ⅱ號礦體：似層狀，厚度6～33m，傾角40～74°，延長660m，延伸42～200m，品位4.09%，向深部趨于尖滅。

礦石工業(yè)類型屬晶質(zhì)鱗片狀石墨礦，自然類型屬石墨片麻巖型，主要有石墨混合片麻巖和石墨透輝混合巖。石墨呈聚晶、連晶產(chǎn)出，徑片最大0.38mm×1.725mm，一般0.12mm×0.42mm。礦石礦物為石墨，脈石礦物有透輝石、斜長石、石英、黑云母、綠泥石等，微量含鐵礦物。

礦床屬于沉積變質(zhì)礦床，已查明礦石儲量1023萬t、礦物儲量42萬t，屬中型石墨礦床。

1.2 朱陽關(guān)—柳泉鋪石墨礦帶

該石墨礦帶分布面積較廣，呈北西西—南東東向展布，礦帶總長100km以上，南北寬4～8km，在秦嶺褶皺帶朱陽關(guān)—夏館大斷裂帶兩側(cè)，石墨礦化較好，目前已發(fā)現(xiàn)礦床(點)80處，主要分布在西峽、內(nèi)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)平等縣境內(nèi)。現(xiàn)以鎮(zhèn)平縣小岔溝石墨礦為例敘述如下：

小岔溝石墨礦位于鎮(zhèn)平縣西北寺山鄉(xiāng)與內(nèi)鄉(xiāng)縣馬山口鄉(xiāng)交界處。出露地層主要為元古界寬坪群，呈單斜構(gòu)造，地層走向65°，傾向北西，傾角25～45°。依據(jù)其巖性共分為7個巖性段。由南往北自下而上依次出露。

(1) 含石墨鐵質(zhì)石英巖段，厚度大于130m。

(2) 黑云斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖夾薄層石英巖和硅灰石化、透閃石化大理巖段，厚度大于250m。

(3) 含云母、透輝石條帶狀大理巖，石英團塊狀大理巖，白云質(zhì)大理巖夾薄層斜長角閃片麻巖段，厚度180～250m。

(4) 鈣質(zhì)晶質(zhì)石墨片巖、黝簾石晶質(zhì)石墨片巖夾斜長角閃片麻巖、黑云斜長片麻巖、斜長角閃片巖、石榴矽線鉀長片麻巖、片理化薄層大理巖(鈣質(zhì)片巖)、大理巖段，是主要含礦段，厚120～300m。

(5) 石榴矽線石英片巖，厚5～16.5m。

(6) 含石墨條帶狀大理巖白云質(zhì)大理巖互層、夾薄層黑云斜長片麻巖，為礦化頂板，厚200～230m。

(7) 黑云斜長片麻巖、大理巖夾斜長角閃片巖、鈣質(zhì)晶質(zhì)石墨片巖段。

區(qū)內(nèi)褶皺及斷層均較發(fā)育，雙垛山傾伏背斜，向西傾伏，東端翹起，南翼受海西期侵入巖的影響。

礦帶由上述第四巖性段組成，主要是一套結(jié)晶片巖，礦帶走向近東西。依其特征可分為3個礦段，即西礦段、東礦段、中礦段。

西礦段：長1600m，出露寬度395m，位于雙垛山背斜西部傾沒端，傾向260～350°，傾角25～45°，非礦夾層多，規(guī)模小。

東礦段：長800m，水平出露寬度120～150m，傾向190～210°，傾角70～80°，被花崗巖穿插非礦夾層多，規(guī)模較小。

中礦段：長3200m，礦帶出露水平寬度200m左右，傾向南南西，傾角74～89°，夾層少，是主要的石墨礦段。

礦體呈層狀或似層狀，在東、西礦段中礦體沿走向及傾向變化大，連續(xù)性差，中礦段礦體連續(xù)性較好，分為兩個礦層，主要礦體有以下4個。

Ⅰ號礦體長3200m，厚度3.88～20.5m，一般13～14m，最大延伸390m，呈層狀或似層狀，平均品位3.59%，最高7.07%。

Ⅱ號礦體長3200m，厚度9.47～37.67m，一般34m，延伸330m，最高品位17.84%，平均4.06%，呈層狀或不規(guī)則狀，并有分支、復(fù)合現(xiàn)象。

Ⅲ號礦體長2200m，厚度1.33～16.67m，一般3.6～3.8m，延伸392m，平均品位4.21%，最高7.95%，呈層狀或透鏡狀，礦體不連續(xù)。

Ⅳ號礦體長3000m，厚度3.31～19.5m，一般9.6～12.7m，延伸392m，最高品位9.58%，平均4.48%，呈層狀，連續(xù)性差。

礦石類型簡單，主要為方解石晶質(zhì)石墨片巖，次為黝簾石晶質(zhì)石墨片巖。礦石礦物為石墨，脈石礦物有石英、長石、方解石、斜黝簾石、透輝石、鈣鐵輝石云母等。石墨呈片狀或鱗片狀集合體，單體片徑0.045～1.12mm。

礦床屬于大型沉積變質(zhì)礦床，(333)類礦石資源量14619萬t，品位4.2%，石墨礦物量614萬t。

1.3 魯山石墨礦帶

該石墨礦帶自西馬樓經(jīng)石坡頭、竹園、瓦屋、水底溝、背孜櫻桃莊、石板河至背孜、拉臺一帶，長約28km，寬數(shù)百米至千米的范圍內(nèi)均有石墨礦分布。現(xiàn)以魯山縣瓦屋水底溝石墨礦為例敘述如下。

礦區(qū)位于魯山縣城北西約25km水底溝村。地層呈北西—南東向延伸，向西北收斂，向東南張開展寬的波狀撓曲狀態(tài)。出露地層主要為太古界太華群鐵山嶺組、水底溝組、雪花溝組變質(zhì)巖系，其中水底溝組為含礦巖系，主要巖性有含石墨透輝斜長片麻巖、含石墨斜長透輝片麻巖、含石墨黑云斜長片麻巖、含石墨黑云二長片麻巖、含石墨鉀長透輝片麻巖、含石墨大理巖和含石墨二長斜長片麻巖等。前三種巖石中局部石墨富集，構(gòu)成有工業(yè)價值的石墨礦床。

根據(jù)巖性特征、巖石組合及分布規(guī)律，大體可分為下、中、上礦段三部分。

下礦段：底界為與鐵山嶺組的分界線，位于水底溝北坡山脊地帶。巖石以含石墨透輝斜長片麻巖、含石墨黑云斜長片麻巖為主，夾厚層穩(wěn)定的含石墨大理巖和石墨礦體。條帶狀礦體中石墨晶片分布在斜長石、透輝石顆粒之間，多呈單晶，石墨晶片部分彎曲，片度一般為(0.3～0.48)mm×0.023mm之間。

中礦段：以水底溝溝谷為中心包括南北半坡的中間地帶。巖石組合以含石墨斜長透輝片麻巖為主，次為含石墨黑云斜長片麻巖、含石墨二云斜長片麻巖及二云透輝斜長片麻巖等。礦體主要分布于含石墨斜長透輝片麻巖中，絕大部分礦體呈薄的小透鏡狀或扁豆?fàn)睢ＪL軸略有定向，呈單晶或聚晶分布于透輝石與斜長石顆粒間，石墨片度一般為(0.45～0.54)mm×(0.15～0.23)mm之間。

上礦段：上界為與雪花溝組地層的分界線，分布在水底溝南半坡以南一帶。巖石組合以含石墨斜長透輝片麻巖、含石墨透輝斜長片巖為主，次為含石墨黑云二長片麻巖、含石墨鉀長透輝片麻巖等，夾有較多的似層狀、透鏡狀含石墨大理巖。礦體主要產(chǎn)于含石墨透輝斜長片麻巖中，石墨晶片多呈單晶，少數(shù)呈聚晶略具定向分布于主要礦物顆粒中，片度一般為0.375mm×0.045mm之間。

礦帶長2600m，寬800m，共圈出71個石墨礦體。礦體呈層狀、似層狀或扁豆?fàn)?、透鏡狀，呈帶狀平行出現(xiàn)，礦體主要集中分布水底溝組下部(下礦段)，其次分布在上部，中部多為短小礦體。礦體與圍巖漸變過渡，產(chǎn)狀一致。規(guī)模較大的礦體有18、10、16、52和60號礦體，長度依次為1610、1100、600、1100和850m，礦體厚度一般為2～4m，10號礦體厚達15.8m。傾向200～245°，傾角55～75°。

礦體與含透輝石的片麻巖關(guān)系密切，且多與大理巖相伴出現(xiàn)。礦石中的固定碳呈晶質(zhì)石墨存在，固定碳含量2.5%～8.7%，平均3.045%。

礦床屬于沉積變質(zhì)礦床。

2 石墨成礦遠景預(yù)測

根據(jù)上述已知典型礦床的地質(zhì)特征，結(jié)合其他成礦條件進行綜合研究和分析后，河南省石墨成礦遠景預(yù)測區(qū)可劃分出以下幾個。

(1) 靈寶小秦嶺遠景區(qū)。靈寶小秦嶺石墨礦帶礦化現(xiàn)象普遍，分布面積較廣，石墨含礦層位在區(qū)域上具有穩(wěn)定性。泉家峪石墨詳查礦區(qū)位于小秦嶺的北坡，據(jù)其地質(zhì)特征研究和成因分析，在小秦嶺南坡的槍馬峪—倉朱峪一帶，存在著與泉家峪礦區(qū)相似的成礦地質(zhì)條件，例如含礦層位(板石山組)中產(chǎn)出有透鏡狀大理巖，其間有混合偉晶巖的侵入等，這些特征是石墨富集成礦的有利條件，故該區(qū)可認(rèn)為是有利的成礦遠景區(qū)。

(2) 朱陽關(guān)—柳泉鋪遠景區(qū)。朱陽關(guān)—柳泉鋪石墨礦帶分布在秦嶺褶皺帶朱陽關(guān)—夏館深大斷裂的兩側(cè)，大面積發(fā)育有元古界地層，巖漿活動強烈，石墨礦化較好，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的石墨礦床(點)最多，礦石品位高。在已知礦床的周邊及深部有可能發(fā)現(xiàn)新的礦床，故本區(qū)是石墨礦成礦最有利的遠景區(qū)。

(3) 魯山遠景區(qū)。在魯山縣城西北出露了太古界太華群的一套變質(zhì)巖系，石墨礦化現(xiàn)象較為普遍，含礦層位穩(wěn)定，局部有利地段成礦遠景較大。

(4) 信陽遠景區(qū)。信陽南約20km的柳林一帶，分布有元古界的變質(zhì)巖系，巖性為含石墨絹云片巖及白云質(zhì)大理巖，層位較穩(wěn)定，呈北西南東向延伸，其南部發(fā)育了早白堊紀(jì)二長花崗巖巖體，已發(fā)現(xiàn)石墨礦化現(xiàn)象，具有一定的成礦遠景。

(5) 南召遠景區(qū)。欒川—南召—方城一線，出露了新元古界寬坪群的變質(zhì)巖系，石墨礦化普遍，含礦層位穩(wěn)定，局部地段具有成礦遠景。

(6) 濟源遠景區(qū)。濟源縣城西北發(fā)育太古界和元古界的古老變質(zhì)巖系，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在石墨礦化現(xiàn)象，局部有利地段形成了礦床或礦點，層位較穩(wěn)定，具有一定的成礦遠景。

[1]羅銘玖,黎世美,盧欣祥,等.河南省主要礦床的成礦系列與成礦作用[M].北京:地質(zhì)出版社,2000.

[2]李鵬,劉寶宏.河南省魯山縣背孜礦區(qū)石墨礦普查報告[R].鄭州:中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)勘查院,2004.

[3]王鳳茹,薛基強.河南省魯山縣背孜晶質(zhì)石墨礦地質(zhì)特征及成因淺析[J].礦產(chǎn)勘查,2010(3):248-253.

[4]曹芳芳,王喜亮,耿同升.淅川縣五里梁石墨礦區(qū)地質(zhì)特征及成因淺析[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2012(1):43-44.

[5]侯亞強,孔永章,靳新才.河南省靈寶縣泉家峪晶質(zhì)石墨礦區(qū)詳查報告[R].國家建材局地質(zhì)公司河南地質(zhì)勘探大隊,1987.

Geological Characteristic and Prospect Prediction of Graphite Mineralization in Henan Province

YU Ji-lin, QIU Dong-sheng
(China Sinoma Group for Geological Prospecting of Henan Corps, Xingyang 464000, China)

Henan province has a plenty storage of graphite mine ,of which most is the crystalline graphite, ranking 5th all over China in quantity. Author of this essay concluded and summarised out several ore(mineralization) zone of graphite according to some distribution characteristics of detected graphite mines of Henan province. And based on research and analysis of particular mineral deposit on thier characteristics of mineralization geology, he predicted the prospecting mineralization district in Henan province,which sets target area for mining in the future.

graphite; mineralizationarea; geological characterstics; prospect prediction; Henan

P619.252

A

1007-9386(2012)04-0060-03

2012-07-25