黑龍江衛(wèi)東林場(chǎng)石墨礦區(qū)地質(zhì)特征與資源評(píng)價(jià)

武 捷

(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心黑龍江總隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150000)

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景及構(gòu)造

衛(wèi)東林場(chǎng)石墨礦區(qū)位于天山—興蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地塊(Ⅱ)、太平溝—穆棱裂谷帶(Ⅲ)、太平溝隆起(Ⅳ)四方山復(fù)式背斜中，北端接太平溝復(fù)背斜，東側(cè)為黑龍江斷裂西側(cè)的中生代斷陷，西側(cè)為烏拉嘎—鶴崗中生代斷陷帶，南端為三江新斷陷的北西邊界。形變構(gòu)造以褶皺為主，軸向北東。斷層較發(fā)育[1]。

1.2 區(qū)域地層

出露地層有古元古界興東群大盤道組，中生界白堊系淘淇河組和松木河組，第四系松散沉積層。

古元古界興東巖群大盤道組下部為大理巖段；中部為變粒巖、片巖段；上部為混合巖段，總厚度大于1 040 m。中生界白堊系主要為白堊系下統(tǒng)淘淇河組的陸相類磨拉石建造和中下統(tǒng)松木河組中酸性火山巖組合。1)淘淇河組主要巖石組合底部為巨礫巖、礫巖、砂礫巖，厚度269 m。2)松木河組主要巖石組合為流紋巖、英安巖、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r，厚度850 m。第四系全新統(tǒng)低漫灘堆積層為腐植土、粘土、亞粘土、砂、礫石，厚度大于10 m。

1.3 區(qū)域巖漿巖

侵入巖：出露有古元古代混合巖化重熔混合花崗巖，晚石炭世重熔二長花崗巖。

古元古代混合花崗巖、電氣石混合巖化花崗巖，礦區(qū)東西兩側(cè)大面積出露，侵入到大盤道巖組斜長變粒巖、片巖中。巖石呈淺肉紅色，交代結(jié)構(gòu)、花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀、片麻狀構(gòu)造，主要礦物有斜長石(15%)，微斜長石(35%)，石英(30%)，黑云母(15%)。

中石炭世中細(xì)粒二長花崗巖在北西部大面積出露，巖石呈淺肉紅色、灰白色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物有斜長石(25%)，堿性長石(30%)，石英(30%)，黑云母5%～15%。粒度在2～5 mm不等，局部黑云母成團(tuán)塊狀集中。局部地段基巖風(fēng)化成砂狀，但仍保留原巖結(jié)構(gòu)。巖石局部具有硅質(zhì)條帶和暗色礦物定向排列，形成條帶狀構(gòu)造。區(qū)域脈巖主要見有正長花崗巖脈、石英脈[2-3]。

目前，在廿里河林場(chǎng)，延軍農(nóng)場(chǎng)，十七連等多處發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價(jià)值的石墨礦體(層)。本區(qū)域內(nèi)，石墨礦產(chǎn)還主要有蘿北縣云山石墨礦床、蘿北縣四方山林場(chǎng)東部石墨礦床等。衛(wèi)東林場(chǎng)石墨與周邊石墨礦地質(zhì)特征對(duì)比如下。

1)蘿北縣衛(wèi)東林場(chǎng)石墨礦床

位于天山—興蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地塊(Ⅱ)、太平溝—穆棱裂谷帶(Ⅲ)、太平溝隆起(Ⅳ)內(nèi)，賦存于古元古界興東巖群大盤道組(Pt1dP)，四方山復(fù)背斜的北東翼，地層產(chǎn)狀傾向10(°)～72(°)，傾角在12(°)～65(°) ，規(guī)模長數(shù)百米不等，有礦帶(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào))，形態(tài)層狀、似層狀。

礦床屬區(qū)域變質(zhì)型礦床、鱗片狀晶質(zhì)石墨礦床，成礦于古元古界興東巖群，粘土巖—中基性火山碎屑—碳酸鹽巖建造，該區(qū)巖石組合石墨石英片巖、含石墨石英片巖、斜長變粒巖、混合花崗巖、石英片巖、云母石英片巖等礦石類型，礦石工業(yè)類型為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石，石墨鱗片大小<0.15 mm(100目)(占54.47%)，品位(固定碳)最高18.924%，最小5.15%，平均11.89%。

2)蘿北縣云山石墨礦床

位于天山—興蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地塊(Ⅰ-4)、興東古陸塊(Ⅰ-4-2)、興東陸緣增生帶(Ⅰ-4-2-1)內(nèi)，賦存于古元古界興東巖群大盤道組(Pt1dP)，四方山復(fù)背斜的北東翼，地層產(chǎn)狀傾向北東或南東，傾角20(°)～65(°)，規(guī)模長數(shù)百米不等，礦體有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)礦體，形態(tài)層狀、似層狀。

礦床屬區(qū)域變質(zhì)型礦床、晶質(zhì)石墨礦床，成礦于下元古界興東巖群，碎屑—碳酸巖沉積建造，該區(qū)巖石組合石墨片巖、石墨石英片巖、黑云斜長片巖、大理巖、片麻巖、石英巖混合巖等，礦石工業(yè)類型為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石，石墨鱗片大小最大5 mm，一般在0.05～1.5 mm，品位(固定碳)最高23.59%，最小3.08%，平均10.36%。

3)蘿北縣四方山林場(chǎng)東部石墨礦床

位于天山—興蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地塊(Ⅰ-4)、興東古陸塊(Ⅰ-4-2)、興東陸緣增生帶(Ⅰ-4-2-1)內(nèi)，賦存于古元古界興東巖群大盤道組(Pt1dP)，四方山復(fù)背斜次尖山向斜的西翼，地層產(chǎn)狀傾向123(°)～140(°)，傾角30(°)～65(°)，規(guī)模長數(shù)百米，寬幾十米不等，礦體有6條，形態(tài)似層狀、扁豆?fàn)睢?/p>

礦床屬區(qū)域變質(zhì)型礦床、晶質(zhì)石墨礦床，成礦于下元古界興東巖群，粘土巖—碳酸巖沉積建造，該區(qū)巖石組合石英石墨片巖、白云石英石墨片巖、含石墨大理巖、大理巖、黑云片巖、云母石英片巖、變粒巖、混合花崗巖等，礦石工業(yè)類型為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石，石墨鱗片大小<100目占31.91%，品位(固定碳)最高18.25%，最小5.84%，平均9.14%。

1.4 礦區(qū)地質(zhì)概況

大盤道組：中段主要巖性為黑云斜長變粒巖、石墨石英片巖、含石墨石英片巖、石英片巖、云母片巖等，在黑云斜長變粒巖中夾多層石墨石英片巖、含石墨石英片巖，是主要的賦礦層位。石墨礦體沿衛(wèi)東河北東側(cè)呈層狀、似層狀、豆莢狀或透鏡狀北西—南東向展布，單斜狀產(chǎn)出?？傮w走向北西—南東，傾向10(°)～72(°)，傾角在12(°)～65(°)之間。上段由混合花崗巖組成，夾石墨石英片巖、含石墨石英片巖?；旌匣◢弾r呈灰白—灰黃色，交代結(jié)構(gòu)、花崗變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀、片麻狀構(gòu)造，晚于石墨礦體形成，由于混合巖化作用強(qiáng)，破壞了石墨礦體的完整性。

2 礦產(chǎn)地質(zhì)

礦體賦存于古元古界興東巖群大盤道組地層中。總體走向北西—南東，傾向10(°)～72(°)，傾角在12(°)～65(°)之間。呈層狀、似層狀、豆莢狀、分枝狀或透鏡狀分布在08～50勘探線間，東部由于受到北東—南西韌性擠壓力的影響，含礦地層產(chǎn)狀局部發(fā)生變化。根據(jù)礦體分布情況，共圈出5個(gè)礦帶。礦帶內(nèi)礦體長258～963 m不等，控制寬度在3.20～145.00 m。礦體東部厚大，埋藏淺，層位較穩(wěn)定，夾石一般；西部礦體開始收斂變窄，厚度變薄[4]。礦體與圍巖兩者界線較清楚。

Ⅰ礦帶：由1個(gè)礦體組成，編號(hào)為Ⅰ，礦體為分枝復(fù)合狀。由8條勘探線上探槽(由北至南：8、10、12、14、16、18、20、24線)，地表100～200 m距控制控制礦體的寬度，深部用鉆孔控制其延深。礦體頂?shù)装鍘r石為斜長變粒巖。礦體在地表和深部形態(tài)差別較大，在地表礦體有分枝復(fù)合現(xiàn)象，在深部礦體仍有分枝復(fù)合現(xiàn)象出現(xiàn)(如10、14、16線)。礦石類型為單一含石墨的片巖型礦石。賦礦巖性為石墨石英片巖，石墨礦物加權(quán)品位為10.85%。

Ⅱ號(hào)礦帶：由1個(gè)礦體組成，編號(hào)為Ⅱ，地表出露為3條礦體，呈豆莢狀、透鏡狀。由4條勘探線上探槽(由北至南：8、10、14、16線)，按100～200 m線距控制控制礦體的寬度，深部少量鉆孔控制其延深。礦體頂?shù)装鍘r石為斜長變粒巖。礦石類型為單一的含石墨的片巖型礦石；賦礦巖性為石墨石英片巖，石墨礦物加權(quán)品位為9.74%。

Ⅲ號(hào)礦帶：由2個(gè)礦體組成，編號(hào)為Ⅲ-1、Ⅲ-2，礦體為透鏡狀、分枝狀。由3條勘探線上探槽(由北至南：16、18、20線)，按100 m線距控制控制礦體的寬度，深部少量鉆孔控制其延深。礦體頂?shù)装鍘r石為斜長變粒巖。礦石類型為單一的含石墨的片巖型礦石。賦礦巖性為石墨石英片巖，石墨礦物加權(quán)品位為10.72%。

Ⅳ號(hào)礦帶：由7個(gè)礦體組成，編號(hào)為Ⅳ-1、Ⅳ-2、Ⅳ-3、Ⅳ-4、Ⅳ-5、Ⅳ-6、Ⅳ-7，礦體為分枝狀、層狀、似層狀、透鏡狀。由9條勘探線上探槽(由北至南：32、36、38、40、42、44、46、48、50線)，按100～200 m線距控制控制礦體的寬度，深部少量鉆孔控制其延深。礦體頂?shù)装鍘r石為變粒巖、混合花崗巖。

Ⅴ號(hào)礦帶：由1個(gè)礦體組成，編號(hào)為Ⅴ，礦體為分枝狀。由3條勘探線上探槽(由北至南：32、36、40線)，按200 m線距控制礦體的寬度，深部少量鉆孔控制其延深。礦體頂板巖石主要為變粒巖。礦石類型為單一的含石墨的片巖型礦石；賦礦巖性為石墨石英片巖，石墨礦物加權(quán)品位為12.94%。礦體圍巖頂?shù)装逯饕獮樾遍L變粒巖，少量混合花崗巖。呈層狀、條帶狀分布。礦體夾層大部分呈層狀或透鏡狀分布在礦體內(nèi)。礦體賦存于古元古界興東群大盤道組變質(zhì)巖中，以多層礦構(gòu)成規(guī)模較大的礦床。礦體主要受地層巖性控制，固定碳品位比較穩(wěn)定。原巖建造為粘土巖—中基性火山碎屑—碳酸鹽巖建造，其形成環(huán)境為淺海環(huán)境。早元古代遭受區(qū)域變質(zhì)作用及混合巖化作用，原巖經(jīng)變質(zhì)作用形成片巖、變粒巖及大理巖等，同時(shí)，原巖中的碳質(zhì)經(jīng)變質(zhì)作用富集、集中、結(jié)晶形成石墨礦，礦床基本上受沉積因素控制。為多階段性的沉積旋回，形成了多層的復(fù)礦層，礦層具層控特征?；旌蠋r化作用對(duì)礦體的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面，既有促使礦化富集，又有破壞其完整性。成礦時(shí)代為古元古代，屬區(qū)域變質(zhì)型礦床。

3 找礦標(biāo)志與共伴生礦產(chǎn)

1)地層標(biāo)志：古元古界興東群大盤道巖組地層分布區(qū),是尋找晶質(zhì)石墨礦的重要標(biāo)志。

2)電法異常區(qū)：礦化體與圍巖的電性差異特征，低阻高極化異常能夠指示石墨礦的尋找。自電異常強(qiáng)度在一定程度上反映出含石墨的多少。

3)巖性標(biāo)志：石墨本身特點(diǎn)易于鑒別，包括各類含石墨片巖。

礦床共生礦產(chǎn)，與礦床共生的礦產(chǎn)主要是石英脈，出露于礦區(qū)衛(wèi)東河以南大盤道巖組地層中，長度小于250 m，脈體寬在5～10 m間。具有白鎢礦礦化，WO3品位0.01%～0.14%。石墨礦石中一般微量元素低于背景值，石墨礦石中存在伴生礦產(chǎn)的可能性較小[5]。

4 結(jié) 語

通過本次工作，基本了解了衛(wèi)東林場(chǎng)石墨礦床地質(zhì)特征、礦產(chǎn)特征、找礦標(biāo)志與共伴生礦產(chǎn)，初步分析了該礦床成礦過程及成因，認(rèn)為該礦床為沉積變質(zhì)型晶質(zhì)鱗片狀石墨礦床。

[1] 鄧曉強(qiáng). 江西省銀河京竹礦區(qū)地質(zhì)特征與資源儲(chǔ)量研究[J]. 中國錳業(yè), 2017, 35(4): 27-29.

[2] 王力. 中國石墨資源概況及晶質(zhì)石墨成礦規(guī)律[J]. 地質(zhì)學(xué)刊, 2017(2): 310-317.

[3] 馮安生, 張然, 呂振福. 我國石墨資源開發(fā)利用“三率”調(diào)查與評(píng)價(jià)[J]. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用, 2016(5): 16-18.

[4] 郭佳歡. 石墨開發(fā)利用現(xiàn)狀研究與供需展望[D]. 北京: 中國地質(zhì)大學(xué), 2016.

[5] 王瓊. 黑龍江省固體礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)[D]. 大慶: 大慶石油學(xué)院, 2005.