柴達木盆地西北緣晶質(zhì)石墨礦特征及找礦遠景

郁東良 王永剛 申大利

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

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柴達木盆地西北緣晶質(zhì)石墨礦特征及找礦遠景

郁東良 王永剛 申大利

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

柴達木盆地西北緣、阿爾金斷裂南緣青海省境內(nèi)地區(qū)廣泛發(fā)育古元古界達肯大坂巖群，主體巖性為片麻巖、大理巖、石英片巖，原巖主要為雜砂巖、泥質(zhì)巖，早期經(jīng)歷區(qū)域變質(zhì)作用，后期經(jīng)過混合巖化作用改造，對形成晶質(zhì)石墨礦有利。在達肯大坂巖群中已發(fā)現(xiàn)大通溝南山、黃礦山等晶質(zhì)石墨礦床，此外尚有相當一部分的空白區(qū)未開展工作。對大通溝南山、黃礦山等晶質(zhì)石墨礦床的地質(zhì)特征進行了詳細分析，并對礦床成因、找礦標志及找礦遠景進行了探討，對于區(qū)內(nèi)進一步開展石墨礦床找礦工作有一定的參考價值。

晶質(zhì)石墨 地質(zhì)特征 礦床成因 找礦標志 找礦遠景

晶質(zhì)石墨具有導電、導熱、耐高溫、化學性質(zhì)穩(wěn)定、潤滑、可塑等性能，被廣泛用于化工、核工業(yè)、冶金、機械制造、電器、航空航天、軍工、核電等領域[1]。近年來，晶質(zhì)石墨資源引起了國內(nèi)外的廣泛關注，已成為繼稀土之后的又一稀缺資源。柴達木盆地西北緣前人工作偏重于貴金屬和有色金屬礦床的找尋，近年來在該區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多處晶質(zhì)石墨礦床(點)，如大通溝南山、黃礦山晶質(zhì)石墨礦床，斑紅山晶質(zhì)石墨礦點等。2015年青海省地勘基金開展了“青海省柴周緣晶質(zhì)石墨礦可利用性評價與靶區(qū)優(yōu)選”項目，旨在對青海省內(nèi)的晶質(zhì)石墨找礦前景、可利用性進行綜合研究評價。本研究基于該項目成果，對柴達木盆地西北緣晶質(zhì)石墨礦成礦地質(zhì)特征、找礦遠景進行綜合分析，供區(qū)內(nèi)晶質(zhì)石墨找礦參考。

1 成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)位于阿爾金斷裂南側、柴達木地塊西北緣(圖1)[2-3]。區(qū)內(nèi)出露地層以古元古界達肯大坂巖群為主，其次有少量的薊縣紀萬洞溝群及早—中侏羅世大煤溝組，新近紀油砂山組零星出露[4]。區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育，主體為阿爾金南緣深大斷裂帶、柴達木盆地北緣斷裂，二者均為區(qū)域性殼型斷裂，主要表現(xiàn)為逆沖兼走滑的脆性斷層，嚴格控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖的展布及礦產(chǎn)分布。研究區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動頻繁而劇烈，侵入巖分布廣泛且規(guī)模較大，巖石類型從超基性至酸性均可見到，以中—酸性侵入巖最為發(fā)育，基性及超基性巖則零星分布。各類侵入巖分屬加里東、華力西及印支期等3個主要巖漿旋回，其中以加里東及華力西2期巖漿活動最為強烈。

2 典型晶質(zhì)石墨礦床地質(zhì)特征

2.1 大通溝南山晶質(zhì)石墨礦床

2.1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

大通溝南山礦區(qū)內(nèi)出露地層以古元古界達肯大坂巖群、第四系為主，其中達肯大坂巖群主要有透輝(閃)石大理巖、黑云斜長片麻巖、含石墨大理巖、斜長角閃片巖偶夾石英巖，主要含礦巖性含石墨大理巖(圖2)。巖石普遍經(jīng)歷了深層次韌性剪切變形和后期脆性變形疊加改造。斷裂構造從礦區(qū)西南穿過，出露長4 km，發(fā)育于達肯大坂巖群及早石炭世閃長巖中，斷層通過處巖石擠壓破碎。侵入巖主要為早石炭世黑云斜長花崗巖、閃長巖，巖體侵入于達肯大坂巖群大理巖組的片麻巖、片巖、大理巖中，圍巖發(fā)生硅化、角巖化等蝕變，對于石墨礦品級的進一步提升有極大的促進作用。

2.1.2 礦體特征

圖1 柴達木盆地西北緣區(qū)域地質(zhì)概況

圖2 大通溝南山礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1.3 礦石特征

礦石一般呈半自形—他形粒狀結構、粒狀鱗片變晶結構，浸染狀構造，石墨含量一般為1%～10%，主要呈鱗片狀、粒徑為0.05～0.25 mm的單晶或聚晶，局部為粒徑約0.2 mm的他形團斑，浸染于脈石粒間及其節(jié)理中。鱗片長0.01～0.05 mm。脈石礦物以透輝石、透閃石、方解石、綠簾石為主。礦石結構主要為鱗片變晶結構，礦石構造包括星點狀構造、條帶狀構造等。礦石工業(yè)類型屬晶質(zhì)鱗片狀石墨礦，自然類型屬石墨大理巖型，含礦巖性均為透輝石大理巖。

2.1.4 礦石化學成分

礦石成分分析結果(表1)表明，礦石中的主要有害雜質(zhì)為Fe、S、P，一般要求含量：w(Fe2O3)3%～10%，w(S)1%～4%，w(P2O5)0.02%～0.55%，總體來講，有害雜質(zhì)含量不高。

表1 大通溝南山石墨礦床礦石化學成分

2.2 黃礦山晶質(zhì)石墨礦床

2.2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

黃礦山礦區(qū)出露地層主要為古元古界達肯大坂巖群和第四系，其中含礦地層為達肯大坂巖群，主要巖性為透輝石大理巖、透閃石大理巖、黑云斜長片麻巖，次為白云石大理巖，含石墨大理巖，石英片巖等。區(qū)內(nèi)NW向逆斷裂構造較發(fā)育，侵入巖主要為印支期二長花崗巖。

2.2.2 礦體特征

2.2.3 礦石特征

礦石礦物為晶質(zhì)石墨，固定碳含量一般為9.69%～18.41%，最高達33.87%，含少量的黃鐵礦、褐鐵礦。石墨呈灰黑色，鱗片狀，多呈單晶 ，分布較均勻。單晶鱗片直徑一般0.026～0.44 mm， 最大0.64 mm，石墨鱗片質(zhì)軟，手摸有滑感， 黑色污手。脈石礦物主要為方解石、石英，次為透輝石。礦石結構為粒狀鱗片變晶結構，構造為片麻狀構造或塊狀構造。礦石工業(yè)類型屬晶質(zhì)鱗片狀石墨礦，自然類型屬石墨片巖型，含礦巖性為石墨石英片巖，礦床屬于沉積變質(zhì)型礦床。

圖3 黃礦山礦區(qū)地質(zhì)概況

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

達肯大坂巖群為一中高級變質(zhì)巖系，巖性主要為黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑云石英片巖、透輝石大理巖等，原巖主要為雜砂巖、泥質(zhì)巖，次為碳酸鹽巖、中基性—基性火山巖，為濱海、靠近古陸淺海的古沉積環(huán)境，沉積物主要來源于陸源沉積建造。早期經(jīng)歷了區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用及區(qū)域混合巖化作用，使其有機碳轉變?yōu)榫з|(zhì)石墨，后期混合巖化和巖漿巖的侵入對石墨礦床的再改造，致使晶質(zhì)石墨片徑進一步增大，形成了可利用的晶質(zhì)石墨礦床[5-8]。通過對比大通溝南山和黃礦山礦床，發(fā)現(xiàn)后者晶質(zhì)石墨品位明顯高于前者，是因為在黃礦山礦體周圍發(fā)育巖漿巖，為后期石墨富集提供了熱動力條件。

3.2 找礦標志

(1)地層。目前發(fā)現(xiàn)的晶質(zhì)石墨礦均賦存于達肯大坂巖群的片麻巖、片巖、大理巖段，受地層控制作用明顯，為主要找礦標志。

(2)巖漿巖。在已發(fā)現(xiàn)石墨礦體周圍，若有巖體侵入，說明有后期熱源存在，在該區(qū)域往往能夠找到品位高、石墨片徑大的礦體。

4 找礦遠景

(1)在柴達木盆地西北緣金鴻山—黃礦山—鹽場北山一帶長約300 km的范圍內(nèi)，達肯大坂巖群斷續(xù)出露，已發(fā)現(xiàn)黃礦山、大通溝南山晶質(zhì)石墨礦床2處，其余地段工作程度較低，以往未注重石墨礦的尋找，部分礦點可能尚未被發(fā)現(xiàn)。

(2)大通溝南山石墨礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)含礦石墨大理巖向NW向有延伸，該區(qū)域經(jīng)初步踏勘已發(fā)現(xiàn)較好的石墨礦化線索，但仍未有工程揭露驗證。

(3)黃礦山礦區(qū)石墨品位相對較高，石墨品質(zhì)較好，含礦帶向NE、NW向仍未封閉，具有進一步找礦的潛力。

[1] 《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊》編委會.礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊[M].北京：地質(zhì)出版社，2010.

[2] 張雪亭，楊生德，楊站君，等.青海省大地構造說明書[M].北京：地質(zhì)出版社，2008.

[3] 程裕淇.中國區(qū)域地質(zhì)概論[M].北京：地質(zhì)出版社，1994.

[4] 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局.青海省巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學出版社，1997.

[5] 姜繼圣，劉 祥.中國早前寒武紀沉積變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦床[J].建材地質(zhì)，1992(5)：18-22.

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[7] 徐衍強，韓振新，徐愛民.佳木斯地塊大型晶質(zhì)石墨礦集區(qū)的形成和演化[J].黑龍江地質(zhì)，2001，12(3)：1-9.

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2016-04-21)

郁東良(1979—)，男，工程師，碩士，810008 青海省西寧市新寧路2號。