四川省德昌縣老碾沉積變質(zhì)型礦床地質(zhì)特征及成因淺析

曾 禮，范宇航，黃仕宗

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0三地質(zhì)隊(duì)，四川 峨眉 614200）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

大地構(gòu)造位置位于上揚(yáng)子古陸塊康滇前陸逆沖帶之康滇基底斷隆帶中段，勘查區(qū)出露前震旦紀(jì)會理群地層，由于花崗巖巖體的侵吞和蓋層的超覆，致使變質(zhì)巖地層在平面分布上不連續(xù)。會理群地層沉積于冒地槽環(huán)境，經(jīng)晉寧運(yùn)動(dòng)區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用的改造，后又疊加了中酸性巖漿熱事件所導(dǎo)致的接觸變質(zhì)，其變質(zhì)作用所產(chǎn)生的巖石較為復(fù)雜。變質(zhì)巖的主要巖石類型為各種片巖、石英巖、千枚巖、角巖、板巖、變質(zhì)砂巖、大理巖[1]。會理群天寶山組地層受區(qū)域性南北向擠壓應(yīng)力作用，由泥質(zhì)巖變質(zhì)為灰絹云千枚巖，夾少量變質(zhì)石英砂巖及隱晶石墨；后期隨著巖體的侵入，在天寶山組上疊加熱接觸變質(zhì)，在其接觸部位，巖石經(jīng)熱接觸變質(zhì)形成角巖類巖石，隱晶石墨發(fā)生重結(jié)晶形成晶質(zhì)石墨。

2 勘查區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

勘查區(qū)地層簡單，主要出露前震旦系會理群天寶山組二段地層，走向近東西，整體北傾，傾角40°左右。

天寶山組二段（Pt2tb2）：主要出露于工作區(qū)中部及西部，根據(jù)巖性組合特征分為上下兩層：

天寶山組二段下層（Pt2tb2-1）：綠泥絹云千枚巖、絹云千枚巖、石墨石英片巖，局部發(fā)育石英脈，厚度大于88.54m。為區(qū)內(nèi)石墨賦礦地層，賦礦巖石主要為石英片巖。

天寶山組二段上層（Pt2tb2-2）：含炭質(zhì)千枚巖、絹云千枚巖、硅質(zhì)千枚巖，局部夾變砂巖。厚大于85.62m。

2.2 構(gòu)造

勘查區(qū)位于興隆背斜北西翼，構(gòu)造不發(fā)育，天寶山組為礦區(qū)主要出露地層，整體為一套單斜構(gòu)造，整體向北緩傾。天寶山地層在勘查區(qū)受巖體侵入，東部錦川河兩側(cè)傾向北西-西，在勘查區(qū)呈一寬緩背斜構(gòu)造[2]。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為前震旦紀(jì)中基性侵入巖體—興隆巖體及前震旦紀(jì)中酸性侵入巖體—錦川巖體，其它還有一些巖脈產(chǎn)出。其特征簡述如下：

（1）錦川巖體

大面積分布于勘查區(qū)北部，侵位于天寶山組二段地層以北，主要巖性為黑云母花崗巖、二長花崗巖、局部斑狀花崗巖。

（2）興隆巖體

大面積分布于勘查區(qū)南部，侵位于天寶山組二段地層以南，主要巖性為輝長巖、輝長輝綠巖，兩者界線不清，呈漸變過渡。

其余巖脈主要為花崗巖、輝長巖產(chǎn)于天寶山組二段地層中，呈透鏡狀。

2.4 礦體特征

石墨產(chǎn)于天寶山組二段下層石墨石英片巖中，通過地表追索及自然電位剖面法測量，含礦層?xùn)|西長2km左右，南北寬500m左右。

通過槽探工程、鉆探工程及系統(tǒng)取樣分析，勘查區(qū)共圈定工業(yè)礦體4條，分別編號①、②、③、④號礦體，其中③號礦體為主礦體，①、②、④號為次要礦體。礦體呈層狀、似層狀近似平行展布，走向近東西，向北傾，傾角45°左右。

主礦體長465m，延深330m，單工程厚2.94～60.97m，單工程C固2.80%～6.13%；①號礦體長340m，延深225m，單工程厚4.03m～9.93m，單工程C固3.61%～8.28%；②號礦體長360m，延深245m，單工程厚4.53m～26.76m。單工程C固6.47%～7.76%；④號礦體長275m，延深375m，單工程厚2.80m～23.68m，單工程C固3.46%～6.06%。

礦石結(jié)構(gòu)主要為鱗片變晶結(jié)構(gòu)、片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，石墨呈鱗片狀、板狀結(jié)構(gòu)，稀疏分布，略具定向排列，不均勻分布，據(jù)粒度分析，石墨片徑分布在1μm～270μm之間，最大1240μm，為晶質(zhì)石墨[3-5]。其中1μm～150μm范圍內(nèi)含量占石墨總量的79%～97%，為石墨片徑主要分布范圍，大于150μm含量占石墨總量的0%～16%。

從鉆孔ZK101中粒度分析看（表1），④號礦體頂?shù)装寰鶠榫G泥絹云千枚巖，粒徑全部小于50μm（300目），①、②、③號礦體頂板或底板為輝長輝綠巖，粒徑在各目級（500～80目）范圍均有分布，達(dá)到300目以上石墨含量占石墨總量的19%～59%，因此輝長輝綠巖的侵入可能會促使靠近巖體部位石墨片徑加大。

表1 鉆孔中各礦體石墨粒度統(tǒng)計(jì)表

表2 老碾石墨與茅坪石墨礦床成礦條件對比表

礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造為主，次為條帶狀。

3 礦床成因淺析

通過勘查發(fā)現(xiàn)，老碾石墨產(chǎn)出于天寶山組二段下層石英片巖中，礦體產(chǎn)出往往伴隨巖漿巖侵入活動(dòng)，巖漿巖侵入為石墨的重結(jié)晶提供了熱力條件，并與區(qū)內(nèi)典型礦床茅坪石墨的類比，該礦床成因類型為區(qū)域變質(zhì)與熱接觸變質(zhì)雙重因素作用下形成的沉積變質(zhì)型石墨礦床。

勘查區(qū)石墨成礦有三個(gè)階段：

（1）淺海相沉積階段：經(jīng)太古界古陸風(fēng)化形成的含碳質(zhì)粘土質(zhì)細(xì)碎屑物，經(jīng)淺海沉積形成碳質(zhì)粘土質(zhì)粉砂-細(xì)砂巖（淺海相碎屑沉積階段）。

（2）區(qū)域變質(zhì)階段：經(jīng)中后期低壓相系區(qū)域變質(zhì)作用疊加動(dòng)力變質(zhì)作用，含碳地層變質(zhì)形成炭質(zhì)板巖或含硅質(zhì)炭質(zhì)板巖（炭質(zhì)白云母石英片巖、炭質(zhì)絹云千枚巖等），變質(zhì)程度最高達(dá)角閃巖相，同時(shí)形成石墨。

（3）巖漿侵入階段：康滇地軸基底斷隆帶巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿侵入引起中元古界會理群部份地層發(fā)生重結(jié)晶。由于該期區(qū)域變質(zhì)和熱接觸變質(zhì)作用，老碾地區(qū)興隆巖體的侵入，促成巖體附近含石墨地層中石墨鱗片加長變大，形成具工業(yè)利用價(jià)值的晶質(zhì)（鱗片狀）石墨。