內(nèi)蒙古烏拉特中旗德布斯格石墨礦地質(zhì)特征

蘭東雁 張利平 趙 斌 王曉波 張凱玲

(內(nèi)蒙古自治區(qū)第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院)

內(nèi)蒙古烏拉特中旗德布斯格石墨礦地質(zhì)特征

蘭東雁 張利平 趙 斌 王曉波 張凱玲

(內(nèi)蒙古自治區(qū)第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院)

內(nèi)蒙古烏拉特中旗德布斯格石墨礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)劇烈且頻繁，賦礦地層主要為白云鄂博群尖山巖組，通過對(duì)該礦區(qū)地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征、礦石特征以及礦床成因進(jìn)行分析，并對(duì)找礦標(biāo)志進(jìn)行探討，為類似礦床找礦工作提供參考。

地質(zhì)特征 礦石特征 礦床成因 找礦標(biāo)志

1 成礦地質(zhì)背景

德布斯格石墨礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置屬華北地臺(tái)北緣，狼山-白云鄂博臺(tái)緣坳陷帶白云鄂博褶斷束[1-2]。區(qū)內(nèi)地層主要為上太古界色爾騰山群(Ar3s)石英片巖，夾條帶狀閃石-石英型磁鐵礦層；阿爾呼都格一帶為黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾條帶閃石-石英型磁鐵礦層，厚度大于206.5 m。白云鄂博群尖山巖組(Pt2chj)由黑云母變粒巖、角閃變粒巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、變質(zhì)石英砂巖、云英片巖、砂質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖、紅柱石角巖化板巖等組成，厚度大于 2 705 m，南北巖性差異較大。第四系(Q)砂礫石及黏土質(zhì)混合物地層零星分布。區(qū)域構(gòu)造為一近EW向的復(fù)式背斜，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，在其附近往往形成破碎帶和糜棱巖帶。根據(jù)斷裂走向可分為近EW—NWW向壓性逆斷層和近SN—NW向扭性平推斷層。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)劇烈且頻繁，以中元古代及華力西中—晚期斜長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖為主體。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

(1)白云鄂博群尖山巖組(Pt2chj)。由石英、長(zhǎng)石、白云母、黑云母、閃石等組成，厚145 m。①含石墨石英片巖，為賦礦巖石頂板，其礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征基本與石墨云母石英片巖一致，僅石墨、石英含量有所區(qū)別，二者呈不明顯過渡關(guān)系，厚25 m；②絹云石英片巖，與上層(含石墨石英片巖)為過渡關(guān)系，石墨礦物含量小于1%，以絹云母為主，局部地段見有白云母、黑云母，巖石呈鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，厚39 m；③變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、變余砂狀結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，主要由石英、長(zhǎng)石、白(絹)云母、不透明礦物、副礦物等組成，片狀礦物斷續(xù)定向分布，顯示弱片麻狀構(gòu)造，從其變余的原巖結(jié)構(gòu)恢復(fù)的原巖可能為中—細(xì)粒砂巖。

(2)第四系(Q4)。由未固結(jié)的殘坡積、砂礫、砂土組成，分布于礦區(qū)溝谷之中。

2.2 構(gòu) 造

(1)褶皺構(gòu)造。礦區(qū)總體為SE傾的單斜構(gòu)造，受區(qū)域構(gòu)造的影響，地層走向30°，傾向100°～130°，傾角60°～70°，局部發(fā)育有小褶皺，由于受后期花崗巖脈侵入的影響，局部地段地層產(chǎn)狀發(fā)生變化(礦區(qū)西南端)。

2.3 巖漿巖

巖體的侵入對(duì)礦體的作用：①巖體(石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖)的侵入，由于熱力的烘烤，促使礦體中石墨重結(jié)晶，片度有所增大，品位相對(duì)提高，花崗巖自身也因同化混染作用，巖體內(nèi)局部地段石墨含量可達(dá)1.78%～4.54%；②由于巖體的侵入，對(duì)礦體產(chǎn)生不同程度的破壞作用，造成礦層底板附近接觸面起伏不平，礦體中的各類花崗巖脈將礦體切割成不同塊段，有的成為夾層，致使礦體形態(tài)復(fù)雜化。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)石墨礦體賦存于白云鄂博群尖山巖組板巖段中，礦石由石墨云母石英片巖組成，礦層與圍巖產(chǎn)狀一致，其產(chǎn)狀嚴(yán)格受區(qū)域地層及構(gòu)造的影響，礦層頂板為含石墨石英片巖，絹云石英片巖，底板被花崗閃長(zhǎng)巖侵入。F2斷層將區(qū)內(nèi)礦體分為2個(gè)部分，東北段為礦區(qū)主要礦段，共有12個(gè)探槽，9個(gè)鉆孔，礦體長(zhǎng)度大于1 500 m，礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，走向20°～40°，SE傾，傾角60°～75°，西南段由于受后期巖漿巖的影響，礦體發(fā)生褶曲，礦層走向變?yōu)榻麰W，向N傾，傾角40°～78°。地表礦體厚度最大259.76 m，最小57.48 m，平均161.68 m，地表礦體厚度變化系數(shù)41%，深部控制厚度74.13～164.97 m，平均123.32 m，深部厚度變化系數(shù)73%，屬較穩(wěn)定型礦體。地表礦體單工程加權(quán)平均品位最高7.22%，最低4.53%，地表礦體平均5.23%；深部鉆孔中礦體品位6.88%～7.39%，平均品位7.13%，深部礦體品位明顯高于地表。礦體總平均品位5.79%，地表礦體品位變化系數(shù)35%，深部礦體品位變化系數(shù)28%，礦體總變化系數(shù)31%，屬穩(wěn)定型礦體。

3.2 礦石質(zhì)量

(1)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石為灰黑色，鱗片狀、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，半自形-他形條紋狀、網(wǎng)脈狀及浸染狀構(gòu)造。

(2)礦石礦物成分。礦石礦物成分較簡(jiǎn)單，金屬礦物為黃鐵礦、褐鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、鈦鐵礦，非金屬礦物主要有石墨、石英、長(zhǎng)石、白云母、金紅石，少量黑云母、綠簾石、角閃石。

(3)化學(xué)成分。①有用組分，礦石中主要有用組分(固定碳)分布較均勻，品位2.50%～16.17%，一般為3.50%～7.50%，平均品位5.79%，此外，石墨礦床中通常伴生的Cu、金紅石、鈦鐵礦等有用組分含量均很低，未達(dá)到共伴生礦產(chǎn)的綜合利用指標(biāo)，無綜合利用價(jià)值；②有害組分，w(S)0.06%～1.60%，w(P)0.02%，w(Fe2O3)3.17%，經(jīng)選礦后，F(xiàn)e2O3、S、P的含量可分別降至0.45%、0.08%、0.02%，主要有害雜質(zhì)經(jīng)選礦后含量較低，且均在允許范圍內(nèi)。

(4)石墨片徑。礦區(qū)60%的石墨礦片徑小于100目，大多0.1～0.006 mm，約40%石墨礦片徑80～50目(0.3～0.5 mm)。

3.3 礦體圍巖和夾石

礦體與圍巖產(chǎn)狀一致，二者為整合接觸，圍巖頂板為白云鄂博群尖山巖組中三巖段含石墨石英片巖，底板為華力西晚期花崗閃長(zhǎng)巖。礦層中發(fā)育有夾層，夾層主要由各類花崗巖脈組成，部分為含石墨石英片巖，其他夾層規(guī)模相對(duì)較小，在礦體呈小透鏡體、長(zhǎng)條狀產(chǎn)出。

3.4 礦床成因及找礦標(biāo)志

礦區(qū)石墨礦賦存于中元古界白云鄂博群尖山巖組第三巖段板巖段中，系一套原巖為潮下湖帶(包括瀉湖相)的沉積變質(zhì)巖系[2]，其中富含的有機(jī)質(zhì)經(jīng)區(qū)域變質(zhì)結(jié)晶，局部地段經(jīng)后期巖漿侵入提供熱量，石墨片徑有所增大或再度富集，礦床為區(qū)域變質(zhì)成因礦床。白云鄂博群尖山巖組第三巖段中的各類含碳質(zhì)(石墨)石英片巖為區(qū)域重要的找礦標(biāo)志。

4 結(jié) 語(yǔ)

在對(duì)內(nèi)蒙古烏拉特中旗德布斯格石墨礦床地質(zhì)特征分析的基礎(chǔ)上，對(duì)礦床成因及找礦標(biāo)志進(jìn)行了探討，為區(qū)內(nèi)進(jìn)一步開展找礦工作提供參考。

[1] 內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1991.

[2] 李文國(guó).內(nèi)蒙古自治區(qū)巖石地層[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1996.

2015-10-26)

蘭雁東(1971—)，女，工程師，014010 內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市稀土高新區(qū)稀土大街33號(hào)。