河南西峽縣龍頭石墨礦床地質(zhì)特征及其成因淺析

趙景武 胡偉 秦戰(zhàn)營(yíng) 門(mén)道改

摘要：龍頭石墨礦為一大型石墨礦床。區(qū)內(nèi)分布地層主要為下元古界陡嶺群變質(zhì)雜巖系。區(qū)內(nèi)已圈定石墨礦體21個(gè)。該文在介紹礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析，認(rèn)為該礦床是區(qū)域變質(zhì)型礦床。

關(guān)鍵詞：龍頭礦區(qū)； 石墨礦床 ；地質(zhì)特征 ； 成因

1.概述

龍頭礦區(qū)地處河南省西峽縣城西17km，隸屬西峽縣丁河鎮(zhèn)和淅川縣毛塘鄉(xiāng)。其西安80直角坐標(biāo)系拐點(diǎn)坐標(biāo)為：1（3687905，19521626）；2（3687917，19526316）；3（3686992，19526319）；4（3686986，19523991）；5（3683289，19524000）；6（3683284，19521671）。

礦區(qū)是河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)，于2013年承擔(dān)的省地勘基金鐵礦普查項(xiàng)目區(qū)①。通過(guò)填圖、高精磁測(cè)，發(fā)現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)狀、兩個(gè)帶狀磁異常，一個(gè)鐵礦化帶。但前者規(guī)模小，后者品位低，找鐵礦效果不佳。進(jìn)一步工作中，在礦區(qū)中南部追索出4條石墨礦帶。施以激電剖面、激電測(cè)深、槽探、鉆探、采樣檢測(cè)等手段，經(jīng)綜合研究，圈出石墨礦體21個(gè)，共估算出石墨資源量（333）+（334）？礦石量20693158.2噸，石墨礦物量1253968.59噸，平均品位6.06%。為一大型石墨礦床。

2.礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)分布地層主要為陡嶺群變質(zhì)雜巖系。由北向南，自老至新分別為瓦屋場(chǎng)組（Pt1w）、大溝組（Pt1d）。瓦屋場(chǎng)組：黑云斜長(zhǎng)混合片麻巖、混合質(zhì)斜長(zhǎng)角閃片麻巖及眼球狀混合巖、大理巖夾透閃變粒巖。大溝組：混合角閃斜長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)混合片麻巖、斜長(zhǎng)角閃條帶狀混合巖夾石墨片巖、大理巖、石英巖等。其普遍受到以低角閃巖相為主的區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用，變形較復(fù)雜。大溝組與瓦屋場(chǎng)組呈斷裂接觸，與上覆中元古界震旦系姚營(yíng)寨組呈不整合接觸。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)總體為一單斜構(gòu)造，次級(jí)斷裂構(gòu)造發(fā)育。主要的斷裂有：

F1斷層：分布于礦區(qū)北部，區(qū)內(nèi)斷續(xù)出露長(zhǎng)3000m，寬2-3m， 呈北西向展布， 產(chǎn)狀200～230°∠60-70°，是區(qū)內(nèi)瓦屋場(chǎng)組與大溝組的斷層接觸帶。

F2斷層：分布于礦區(qū)北西部，區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)度約為650m，總體產(chǎn)狀195～220°∠40-60°；地表出露較短， 切割晉寧期斜長(zhǎng)花崗巖（γo22）巖體、加里東期閃長(zhǎng)巖（δ3）巖株。

F3斷層：分布于礦區(qū)北西部，區(qū)內(nèi)及周邊出露長(zhǎng)度約為2100m，總體產(chǎn)狀210～240°∠50-60°；地表切割晉寧期斜長(zhǎng)花崗巖（γo22）巖體。

F4斷層：分布于礦區(qū)南西部，區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)度約為3000m，總體產(chǎn)狀210～230°∠40-60°；地表切割晉寧期花崗閃長(zhǎng)巖（γδ22）巖基， 切割并推移加里東期閃長(zhǎng)巖（δ3）。

2.3巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖分布廣泛。礦區(qū)北東、北西邊緣有晉寧期基性——超基性巖巖株、巖體。北東角有晉寧期石英閃長(zhǎng)巖大型巖體。南部、北西部有晉寧期花崗閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖巖基、巖體。北中部有加里東期閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖巖株、巖枝。東部邊緣有燕山期花崗斑巖巖株。

3.礦床地質(zhì)特征

3.1礦體特征

3.1.1礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀

礦體基本呈層狀、似層狀產(chǎn)出，個(gè)別礦體呈透鏡狀。主要礦體Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—5長(zhǎng)分別為1100米、1040米、2060米，大于1000米，屬大型礦體；Ⅱ—6、Ⅲ—1長(zhǎng)分別為1000米、700米，介于1000—500米，屬中型礦體。故礦區(qū)礦體規(guī)模為大、中型。主要礦體在平面、剖面上連續(xù)性好、延伸大。最大賦存標(biāo)高671米，最小200米；最大埋深373米。主要礦體的產(chǎn)狀為：傾向35°、傾角65°左右。各礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀見(jiàn)（表1）。

3.1.2礦體的厚度、品位變化特征

礦體走向上有膨大變厚、收縮變薄的現(xiàn)象，主要礦體厚度變化系數(shù)為40—70﹪，較穩(wěn)定；傾向上厚度沒(méi)有明顯變化，穩(wěn)定。

礦體走向上品位隨厚度變化而變化，一般是厚度增大品位升高，反之品位降低，主要礦體品位變化系數(shù)為40—70﹪，較穩(wěn)定；傾向上品位沒(méi)有明顯變化，穩(wěn)定；沿厚度方向，由頂板至底板品位增高。

各礦體厚度、品位變化系數(shù)見(jiàn)（表1）。

3.2礦石質(zhì)量

3.2.1礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

賦礦巖石為石墨片巖、含石墨片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖。礦石為微細(xì)—細(xì)粒鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀、片麻狀、條帶狀、塊狀構(gòu)造。

3.2.2礦石的物質(zhì)成分

礦石的礦物成分為石墨及少量褐鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦。脈石礦物為石英、方解石、斜長(zhǎng)石、角閃石等。

3.3礦體的圍巖與夾石

礦體頂、底板圍巖皆為斜長(zhǎng)角閃片麻巖。礦體與圍巖界線(xiàn)較明顯。礦區(qū)總體夾石較少，對(duì)礦體影響不大。

4.成因淺析

礦體均賦存于古元古界陡嶺群大溝組變質(zhì)巖系，巖性為石墨片巖、含石墨片麻巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖等，其頂?shù)装逡彩沁@些巖石，是一套典型的變質(zhì)巖系含礦建造。

區(qū)內(nèi)礦體基本呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖片理及區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)一致。石墨呈微細(xì)——細(xì)粒鱗片狀分布于脈石礦物顆粒間，沿片麻理出現(xiàn)。礦體中可見(jiàn)石墨聚集成的條帶或條紋等原始層紋構(gòu)造。這說(shuō)明石墨礦質(zhì)來(lái)源于地層中的變質(zhì)巖類(lèi)。

礦體與圍巖界線(xiàn)明顯。礦體出露嚴(yán)格遵循V字型法則。這表明礦床具明顯的層控特征。

礦石的礦物成分簡(jiǎn)單而穩(wěn)定，礦石中脈石礦物組合與圍巖中的造巖礦物相似，在全區(qū)廣泛分布。目前，礦區(qū)已估算的石墨資源量（333）+（334）？礦石量20693158.2噸，石墨礦物量1253968.59噸，是依照舊規(guī)范，按露采比標(biāo)準(zhǔn)1：4施工鉆孔而求得的。若改依現(xiàn)行規(guī)范，按露采、坑采標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和施工鉆孔，傾向上可大大增加資源量。若再考慮到多個(gè)礦體走向上在區(qū)域的膨大、延伸，則礦床的資源量可能達(dá)到特大型礦床。

綜上所述，認(rèn)為本區(qū)石墨礦床成因是片巖、片麻巖區(qū)域變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦床。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司河南地質(zhì)勘探公司科研室.河南省秦嶺—大別山地區(qū)有色金屬礦床成礦遠(yuǎn)景圖說(shuō)明書(shū).[R].1984.

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[3]河南省淅川縣毛堂鄉(xiāng)老溝村石墨礦資源儲(chǔ)量報(bào)告.[R].2012..

[4]河南省淅川——西峽縣龍頭鐵（石墨）礦普查報(bào)告.[R].2015.