黑龍江省雞西市東海石墨礦地質(zhì)特征及成因探討

朱隨洲，王志浩，儲(chǔ)照波，徐 建，金 剛

(1.山東正元地質(zhì)資源勘查有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250101； 2.中國冶金地質(zhì)總局 山東正元地質(zhì)勘查院，山東 濟(jì)南 250101)

石墨耐高溫性、導(dǎo)電性、潤滑性、抗熱震性、化學(xué)穩(wěn)定性以及可塑性等特性，廣泛應(yīng)用于科技工程領(lǐng)域中，已被一些發(fā)達(dá)國家列為戰(zhàn)略資源，嚴(yán)格限制開采和出口。中國石墨資源豐富，是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，產(chǎn)量和出口量在世界市場上占主導(dǎo)地位[1]，但產(chǎn)業(yè)鏈中處于供應(yīng)者地位，深加工技術(shù)非常薄弱。21世紀(jì)以來，石墨在眾多領(lǐng)域取代金屬和有機(jī)材料，具有良好的發(fā)展前景，黑龍江省石墨資源居全國首位，占全國資源儲(chǔ)量的52.03%[2-3]。本文對雞西市東海石墨礦的區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)條件和礦體特征進(jìn)行了初步分析，探討了東海石墨礦的礦床成因，總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律和找礦方向，為后期石墨礦勘探工作提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于興蒙古生代造山帶東端佳木斯地塊南東部雙鴨山—麻山隆起南東緣麻山隆起變質(zhì)雜巖區(qū)內(nèi)(圖1)，主要斷裂有東西向構(gòu)造體系的青山—東海斷裂及其有關(guān)的被動(dòng)、北西向扭性斷裂，斷裂下盤的麻山巖群受斷裂影響，裂隙發(fā)育，形成了容礦空間，區(qū)域東西向斷裂發(fā)育早，多形成斷陷盆地，不僅控制了含煤地層的發(fā)育和分布，也控制了熱液礦化蝕變帶。主要出露佳木斯地層分區(qū)雙鴨山—雞西地層分區(qū)中—新元古界麻山巖群余慶巖組混合質(zhì)石墨片麻巖、石墨片巖、石英片巖、混合巖、白云質(zhì)大理巖、橄欖石大理巖、矽線石片巖和變粒巖等；中生界下白堊統(tǒng)滴道組礫巖、中粗粒砂巖和火山巖，城子河組中細(xì)粒砂巖，穆棱組細(xì)砂巖和粉砂巖和東山組安山質(zhì)集塊巖、火山角礫巖和熔巖；新生界新近系橄欖玄武巖、氣孔狀玄武巖及玄武火山集塊巖；新生界第四系黏土、粉砂、砂礫石層等。

圖1 佳木斯地塊麻山巖群變質(zhì)雜巖分布Fig.1 Distribution of metamorphic complex of Mashan rock group in Jiamusi block

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，呈巖基、巖枝、巖脈形式產(chǎn)出；主要發(fā)育有古元古代花崗巖組，晚二疊世花崗巖組和晚三疊—早侏羅世花崗巖組侵入巖；中生代集塊巖、英安巖質(zhì)凝灰?guī)r、晶屑巖屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)凝灰熔巖、凝灰角礫巖、凝灰礫巖、凝灰砂巖等。區(qū)域內(nèi)變質(zhì)作用類型主要為區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)程度主要為中—高溫變質(zhì)，歸屬于角閃巖相—麻粒巖相，主要包括混合巖、混合花崗巖，云母石英片巖、角閃透灰變粒巖、黑云斜長變粒巖、矽線石榴斜長片麻巖，含紫蘇輝石斜長片麻巖、黑云斜長石墨變粒巖、黑云石英石墨片巖、矽線黑云石英片巖、大理巖、含石墨大理巖、含橄欖石大理巖、透灰大理巖和石英巖等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為中—新元古界麻山巖群余慶巖組(Pt2-3Y)和白堊系下統(tǒng)滴道組(K1d)、城子河組(K1c)(圖2)。

圖2 東海石墨礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological map of graphite ore mining area in Donghai Graphite Deposit

(1)余慶巖組。區(qū)內(nèi)出露的主要地層，地層走向?yàn)榻睎|向。巖性主要為石墨石英片巖、矽線石石墨石英片巖、絹云石英片巖、石墨云母片巖、二長片麻巖、變粒巖、混合巖和大理巖等。其中，石墨石英片巖為石墨礦體的主要巖性，另有少量石墨大理巖。

以礦區(qū)內(nèi)二采區(qū)ZK0-1鉆孔為例，自上而下地層巖性分別為：花崗巖(厚2.20 m)、石墨石英片巖Ⅸ石墨礦體(厚8.80 m)、花崗巖(厚7.70 m)、石墨石英片巖Ⅹ石墨礦體(厚3.00 m)、花崗巖(厚8.80 m)、石墨石英片巖家石墨大理巖Ⅺ石墨礦體(厚46.90 m)、花崗巖(厚7.20 m)、石墨石英片巖(厚5.55 m)、花崗巖(厚19.25 m)，層與層之間均呈侵入接觸關(guān)系。

(2)滴道組。僅在區(qū)內(nèi)一采區(qū)北部少量出露，不整合于中—新元古界麻山巖群余慶巖組之上，其底部界線因受基底地形的制約而彎曲，呈不規(guī)則狀，主要巖性為火山碎屑巖和不同粒級的沉積巖夾不穩(wěn)定的煤層，其中產(chǎn)植物化石，厚度大于130 m。

(3)城子河組。城子河組僅在核實(shí)區(qū)二采區(qū)東南部少量出露，近東西向分布，巖性以中細(xì)粒砂巖為主，夾粉砂巖、泥巖、凝灰?guī)r及多層工業(yè)煤層。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于東西向構(gòu)造哈達(dá)砬子—馬來山復(fù)向斜西段的南翼，一向北傾的單斜構(gòu)造，地層走向50°～70°，傾向320°～340°，傾角40°～60°。

礦區(qū)南部有一較大的東西向斷裂帶，即螢石礦—東山斷裂帶(F0)及其相應(yīng)的次級北西向扭性斷裂。在一采區(qū)，該斷裂帶切割麻山巖群余慶巖組；而在二采區(qū)，則使得麻山巖群余慶巖組與白堊系地層成斷層接觸。在整個(gè)斷裂帶中，均有強(qiáng)弱不同的螢石礦化，有的形成礦體。在斷裂帶及其兩側(cè)，破碎帶、各種構(gòu)造巖及節(jié)理、裂隙發(fā)育。破碎帶多平行斷裂帶分布，破碎帶巖性混雜、松散，礦體附近的破碎帶可見破碎巖石被石墨包裹。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造形跡主要顯示壓性，在區(qū)域性南北向構(gòu)造力作用下，形成了橫貫本礦區(qū)的螢石礦—東山斷裂帶，并發(fā)育了3條北北西、北西向扭性斷裂F1、F2、F3。其中，F(xiàn)1在原來基礎(chǔ)上，受到巖性控制，并轉(zhuǎn)化為東西向逆沖斷層，該斷層使一采區(qū)Ⅰ-1號礦體受擠壓堆積，在地表形成厚大礦體。

2.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)無侵入巖出露，僅在部分鉆孔中發(fā)現(xiàn)有花崗巖侵入體，主要是加里東早期白崗質(zhì)花崗巖和中期斑狀花崗巖。如二采區(qū)鉆孔內(nèi)發(fā)育花崗質(zhì)侵入體，分布于礦床下盤，構(gòu)成基底巖性為白崗質(zhì)花崗巖。

2.4 地球物理特征

礦區(qū)面積較小，全區(qū)自然電位整體較低，大部分處于異常區(qū)內(nèi)，自然電位ΔV值多在-100～-300 mV，背景部分很少。只在工作區(qū)西北部及東南部出現(xiàn)局部正場，ΔV在50～100 mV。區(qū)內(nèi)異常四周均未封閉，礦區(qū)共圈定2處自然電位異常，編號為ΔV-1、ΔV-2。

(1)ΔV-1異常。位于工作區(qū)東部114—128線，呈寬帶狀，北東東向展布，控制長1 400 m，平均寬200 m，北東端未封閉；異常值一般在-300～-500 mV，異常中心位于118—124線，極大值出現(xiàn)在118線159號點(diǎn)，ΔVmax=657.5 mV。該異常ΔV剖面曲線較尖陡，梯度較大，異常較集中，各剖面連續(xù)性較好。

(2)ΔV-2異常。位于工作區(qū)西部100—116線，呈不規(guī)則的寬帶狀，整體近東西走向；控制東西向長1 600 m，異常東段較集中，寬250 m，西部變得分散；東、西、北部均未封閉。異常值多在-300～-400 mV，ΔV剖面曲線較寬緩，異常區(qū)內(nèi)出現(xiàn)多處極大值，ΔVmax=452～496 mV。

總之，區(qū)內(nèi)自然電位異常強(qiáng)度較高，連續(xù)性較好，推斷異常為含石墨礦(化)體地層引起。在兩處自電異常之間存在明顯異常錯(cuò)位的現(xiàn)象，推斷為一處北西向斷裂構(gòu)造帶存在。

3 礦床地質(zhì)特征

東海石墨礦床位于哈達(dá)砬子—馬來山復(fù)式向斜南翼中—新元古界麻山巖群余慶巖組中，礦床呈北東東展布(70°～80°)，傾向340°～350°，傾角50°左右，長近3 000 m，寬200～400 m，共30余條礦體，呈似層狀、薄層狀、透鏡狀、不規(guī)則狀大致平行分布，礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受地層控制。此次未對以往報(bào)告中位于本次核實(shí)范圍外的礦體做核實(shí)工作，主要礦體在核實(shí)區(qū)內(nèi)規(guī)模較大，礦體長356～708 m，傾向延深104～290 m，礦體平均真厚度11.56～31.59 m，資源量占資源總量的73.58%。

3.1 礦體特征

此次工作共圈定礦體34個(gè)(表1)。其中，一采區(qū)礦體12個(gè)，二采區(qū)礦體22個(gè)。主要礦體4個(gè)(一采區(qū)Ⅰ-1，二采區(qū)Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ)，次要礦體5個(gè)(一采區(qū)Ⅱ、Ⅲ，二采區(qū)Ⅳ、Ⅹ、Ⅺ)，其余為零星礦體。

表1 石墨礦體特征Tab.1 Characteristics of graphite ore body

3.1.1 礦體分布特征

(1)一采區(qū)礦體分布特征。因螢石礦—東山斷裂帶經(jīng)采區(qū)南部通過，造成采區(qū)內(nèi)構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜，Ⅰ-1號礦體變厚，Ⅲ號礦體被F2、F3斷層切成3段，且石墨礦體多為薄層狀，出露厚度小，礦體分散，夠不成一定的可采規(guī)模。礦體主要位于采區(qū)南部，部分礦體向西南延伸至核實(shí)區(qū)范圍之外，共查明石墨礦體12條，東西長約1 250 m，南北寬400 m，含礦地層為麻山巖群余慶巖組，巖性主要為石墨石英片巖、矽線石墨石英片巖、絹云石英片巖、方解石大理巖和二長片麻巖等。礦體呈不規(guī)則狀、似層狀、薄層狀產(chǎn)出，單層厚度2.12～29.25 m，長度95～356 m，Ⅰ-1號礦體受構(gòu)造影響較大，使其地表形成厚大礦體，局部出現(xiàn)分枝復(fù)合，而延伸方向迅速尖滅，延深在50～132 m，各礦體之間呈近似平行排列，間距為15～30 m，傾向北，傾角在45°～56°，礦體直接圍巖為含石墨石英片巖、大理巖、混合花崗巖、碎粒巖。Ⅱ、Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3號礦體位于礦區(qū)東部，含礦巖性為石墨石英片巖，呈似層狀產(chǎn)出，厚度8.56～14.87 m，長度61～496 m，延深50～118 m，Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3號礦體為一層狀礦體因構(gòu)斷層影響成為3個(gè)不連續(xù)礦體，礦體傾向北，傾角37°～47°。礦體直接圍巖為含石墨石英片巖、大理巖。

(2)二采區(qū)礦體分布特征。受斷裂帶影響較小，礦體影響微弱，僅部分局部發(fā)生擠壓破碎現(xiàn)象。石墨礦床位于礦區(qū)中西部，部分礦體向北東方向延伸至核實(shí)范圍之外，沿北東東向展布，共查明石墨礦體22條，東西長1 300 m，南北寬350 m，含礦地層為麻山巖群余慶巖組，巖性主要為石墨石英片巖、矽線石墨石英片巖、絹云石英片巖、方解石大理巖等。含礦層出露厚度200～600 m，長約1 300 m，主要含礦巖性為石墨石英片巖、石墨矽線石石英片巖、石墨大理巖。礦體呈層狀、似層狀、薄層狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體長100～708 m，礦體延深控制一般在50～290 m，厚5.02～27.89 m，各個(gè)礦體之間呈近似平行排列，間距3～35 m，傾向北傾，傾角30°～65°。礦體直接圍巖為含石墨石英片巖、大理巖、混合花崗巖。

3.1.2 礦體地質(zhì)特征

(1)一采區(qū)Ⅰ-1礦體。分布于1—6線，由8個(gè)工程控制，地表為6條探槽，深部為2個(gè)鉆孔，地表出露最高標(biāo)高+326 m。礦體呈不規(guī)則狀，走向東西，傾向2°，傾角48°～56°，區(qū)內(nèi)礦體控制長度356 m，控制斜深104 m。單工程真厚度3.20～70.02 m，平均真厚度31.59 m，厚度變化系數(shù)為73.74%，屬厚度變化不穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位13.24×10-2，最低品位0.98×10-2，礦體平均品位5.74×10-2，品位變化系數(shù)41.67%，屬于礦石質(zhì)量較穩(wěn)定型。含礦巖性為石墨石英片巖，頂、底板均為混合花崗巖及含石墨石英片巖。礦體含夾石，形態(tài)為透鏡狀，厚度8 m左右，巖性為混合花崗巖，規(guī)模較小。Ⅰ-1礦體南側(cè)有東山斷裂帶通過，西南側(cè)有東山斷裂帶次級斷裂F1，該構(gòu)造特點(diǎn)使一采區(qū)Ⅰ-1號礦體受擠壓堆積，在地表形成厚大礦體。

(2)二采區(qū)Ⅰ礦體。分布在9—20線，由11個(gè)工程控制，地表為7條探槽，深部為4個(gè)鉆孔，地表出露最高標(biāo)高+301 m。礦體呈似層狀，走向近東西，傾向345°，傾角33°～65°。區(qū)內(nèi)礦體控制長度608 m，控制斜深130 m。單工程真厚度1.80～26.67 m，平均真厚度11.56 m，厚度變化系數(shù)為78.97%，屬厚度變化不穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位12.75×10-2，最低品位0.48×10-2，礦體平均品位5.10×10-2，品位變化系數(shù)40.78%，屬于礦石質(zhì)量較穩(wěn)定型。含礦巖性為石墨石英片巖，頂、底板均為混合花崗巖及含石墨石英片巖。

(3)二采區(qū)Ⅲ礦體。分布在13—20線，由21個(gè)工程控制，地表為8條探槽，深部為13個(gè)鉆孔，地表出露最高標(biāo)高在+314 m。礦體呈似層狀，走向近東西，傾向345°，傾角30°～64°。區(qū)內(nèi)礦體控制長度708 m，控制斜深190 m。單工程真厚度6.49～92.65 m，平均真厚度27.89 m，厚度變化系數(shù)為81.13%，屬厚度變化不穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位17.75×10-2，最低品位0.48×10-2，礦體平均品位6.59×10-2，品位變化系數(shù)43.49%，屬于礦石質(zhì)量較穩(wěn)定型。含礦巖性為石墨石英片巖，頂、底板均為混合花崗巖及含石墨石英片巖。16線頂部見透鏡狀混合花崗巖夾石，厚度約為3 m。

(4)二采區(qū)Ⅵ礦體。分布在0—32線，由13個(gè)工程控制，地表為8條探槽，深部為5個(gè)鉆孔，地表出露最高標(biāo)高在+320 m。礦體呈似層狀，走向近東西，傾向346°，傾角42°～62°。區(qū)內(nèi)礦體控制長度684 m，控制斜深130 m。單工程真厚度5.61～37.39 m，平均真厚度16.42 m，厚度變化系數(shù)為55.16%，屬厚度變化較穩(wěn)定型礦體。礦體單樣固定碳最高品位14.95×10-2，最低品位0.33×10-2，礦體平均品位4.89×10-2，品位變化系數(shù)51.74%，屬于礦石質(zhì)量較穩(wěn)定型。含礦巖性為石墨石英片巖，頂、底板均為混合巖及含石墨石英片巖。

3.2 礦石質(zhì)量

(1)礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，少量粒狀變晶結(jié)構(gòu)。前者石墨呈鱗片狀，鱗片延長方向大致定向排列，集合體或單個(gè)片狀產(chǎn)出，分布在石英、長石、云母等脈石礦物晶粒間，石墨片具有一定的方向性；后者石墨呈粒狀，常呈單個(gè)粒狀分布于石英、長石等礦物晶粒間，部分組成團(tuán)塊狀集合體。礦石構(gòu)造有片狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，以片狀構(gòu)造為最常見。前者由片狀、鱗片狀石墨稍定向排列所構(gòu)成的片狀構(gòu)造；后者由鱗片狀、粒狀的石墨組成團(tuán)塊狀集合體，石墨含量較高。

(2)礦石礦物組成。礦石礦物以石墨為主，石墨含量5%～25%，固定碳含量最高25.62×10-2，脈石礦物主要以石英(50%～70%)、絹—白云母(5%～35%)、矽線石(5%～10%)為主，少見絹云母、黑云母、綠泥石、電氣石、石榴石等礦物，偶見方解石(45%～80%)，另含有少量黃鐵礦、鈦鐵礦、黃銅礦等金屬礦物。石墨礦物，肉眼見黑色，鱗片狀，大致呈定向分布于巖石中，顯微鏡下呈灰白反射色，雙反射明顯，強(qiáng)非均質(zhì)性，具暗棕—暗藍(lán)偏光色。

(3)礦石化學(xué)成分。礦石的基本成分為硅、鋁，二者占礦石的60%～70%，CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Na2O、K2O等占巖石的15%左右，其余為揮發(fā)組分。經(jīng)對礦區(qū)區(qū)內(nèi)參與資源儲(chǔ)量估算的石墨礦固定碳品位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，樣品數(shù)1 358件(含詳查階段探槽樣品)，固定碳(C)含量最高25.62×10-2，最低0.10×10-2，標(biāo)準(zhǔn)差2.79，平均品位5.74×10-2，變化系數(shù)48.67%。將固定碳含量大于16.50%部分合并后，其形態(tài)大致呈對數(shù)正態(tài)分布(圖3)，若剔除礦體圈算過程中帶入的夾石后，樣品數(shù)1 295件，固定碳含量最高25.62×10-2，最低2.00×10-2，標(biāo)準(zhǔn)差2.51，平均品位5.97×10-2，變化系數(shù)44.41%。說明核實(shí)區(qū)內(nèi)的礦石品位變化較穩(wěn)定。

圖3 礦區(qū)固定碳品位頻數(shù)分布直方圖Fig.3 Histogram of frequency distribution of fixed carbon grade in mining area

3.3 礦石風(fēng)(氧)化帶特征

此次工作主要是通過對鉆孔巖心的編錄確定風(fēng)化帶的界線，具體劃分依據(jù)如下：巖石破碎、巖心不完整、節(jié)理裂隙發(fā)育、裂隙面具有棕色或褐色鐵錳染、長石普遍高嶺土化、礦石硬度低，以此作為劃分風(fēng)化帶的依據(jù)。地表至強(qiáng)風(fēng)化帶下限間為風(fēng)化礦石，強(qiáng)風(fēng)化帶下限以下為原生礦石。剖面上各工程的強(qiáng)風(fēng)化帶下限深度為1.50～15.00 m，區(qū)內(nèi)平均強(qiáng)風(fēng)化帶深度為6.80 m。

(1)風(fēng)化帶標(biāo)志及特征。①第四系殘坡積物。礦體從地表向下1～3 m，局部3～5 m，為全風(fēng)化帶，巖心成泥狀，礦石結(jié)構(gòu)難以辨認(rèn)，云母等礦物多高嶺土化，部分地段的石墨礦物多呈黑色土狀物。②強(qiáng)風(fēng)化帶石墨礦體。節(jié)理裂隙發(fā)育，巖心破碎，不完整，礦石硬度低，節(jié)理面上有較多灰色或灰綠色泥狀物質(zhì)，硫化物已全部被鐵錳氧化物所取代，各工程的強(qiáng)風(fēng)化帶深度1.50～15.00 m，平均深度6.80 m。在9個(gè)鉆孔中，強(qiáng)風(fēng)化帶以上共采取了29件基本分析樣品，單樣固定碳最高品位8.32×10-2，最低品位0.23×10-2，平均品位2.60×10-2。③弱風(fēng)化帶。深度4.70～60.60 m，平均深度20.10 m，礦體風(fēng)化較弱，裂隙不發(fā)育，巖石較完整，沿層面及裂隙面略有變色，可見棕色或鐵銹色鐵錳氧化物。

(2)風(fēng)化礦石特征。①第四系殘坡積物中的礦石。多呈土狀，石墨礦物呈黑色泥狀，云母大部分呈土狀物，石英呈砂狀，部分礦石中的石墨和脈石多已解離，礦石易于加工，但回收率低。②強(qiáng)風(fēng)化帶中的石墨礦石。由于云母、石英受風(fēng)化作用的影響，硬度變低，結(jié)構(gòu)松散，使礦石在選礦在加工過程中脈石礦物與礦石礦物易于解離，使原生石墨鱗片在礦石加工中容易得到保護(hù)。③弱風(fēng)化帶中的石墨礦石。節(jié)理裂隙發(fā)育程度低于強(qiáng)風(fēng)化帶，礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、物理性能保持原巖的特點(diǎn)，除部分云母高嶺土化外，石英及其他礦物等無明顯變化，加工技術(shù)性能低于強(qiáng)風(fēng)化帶中的礦石。

3.4 礦石類型和品級

礦區(qū)石墨礦石自然類型按礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分等特征，可劃分為片巖型石墨礦和碳酸鹽巖型石墨礦2種[4-7]。其中，以片巖型石墨礦為主，大理巖型石墨礦僅在二采區(qū)個(gè)別鉆孔見到。

(1)片巖型石墨礦。片巖型石墨礦石中依據(jù)矽線石含量不同可劃分為石英片巖型和矽線石片巖型2個(gè)亞類(圖4)。此礦石類型礦區(qū)主要礦石自然類型，礦石為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，定向、片狀構(gòu)造，少見定向構(gòu)造(圖2)。

圖4 片巖型石墨礦特征Fig.4 Characteristics of schist graphite ore

(2)碳酸鹽巖型石墨礦。此類型礦石為石墨大理巖(圖5)，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、定向構(gòu)造，僅在二采區(qū)西北部工程中出現(xiàn)，分布少，鉆孔揭露厚度小于4 m，且夾在片巖型礦石內(nèi)，此次工作未單獨(dú)對其評價(jià)。

圖5 石墨大理巖特征Fig.5 Characteristics of graphite marble

礦石中主要礦石礦物為單一的晶質(zhì)石墨，不論是片巖型石墨礦，還是少數(shù)的碳酸鹽巖型石墨礦，本區(qū)石墨礦石均屬同一工業(yè)類型，即晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石。按其風(fēng)化程度又可分為2個(gè)亞類：風(fēng)化石墨礦石和原生石墨礦石。前者分布在地表及附近強(qiáng)風(fēng)化帶內(nèi)的礦石，質(zhì)地較松軟，節(jié)理裂隙發(fā)育，礦物成分變化黃鐵礦風(fēng)化為褐鐵礦，礦石中長石多有高嶺土化、黑云母絹云母化等，其在全區(qū)均有分布，受地形及地下水位影響其深度在各勘查線有所不同；后者為強(qiáng)風(fēng)化帶以下的礦石，界面以下僅在裂隙面上見到風(fēng)化現(xiàn)象，礦石較堅(jiān)硬，采礦難度相對增加，區(qū)內(nèi)脈石不發(fā)育，礦體內(nèi)夾石較少規(guī)模小。

3.5 礦體圍巖和夾石

(1)礦體圍巖。根據(jù)圍巖性質(zhì)及與礦體的接觸關(guān)系，大致可分2類：①與礦體為漸變關(guān)系的，以含石墨石英片巖為主的礦體圍巖，石墨含量1%～3%，固定碳品位0.74×10-2～2.89×10-2，分布在礦體頂板、底板，與礦體呈漸變關(guān)系；②花崗巖、混合花崗巖、大理巖等，這類巖石含石墨較少，石墨含量1%以下，固定碳品位0.37×10-2～1.02×10-2，與礦體界線清楚，多為整合接觸，局部混合花崗巖與礦體接觸邊界不規(guī)則。

(2)礦體夾石。礦區(qū)內(nèi)共有夾石8條(真厚度>2 m的非礦巖石)，夾石較少，呈層狀、透鏡狀，規(guī)模較小。其中一采區(qū)為3條，分別為Ⅱ號礦體內(nèi)的JS1/JS2號夾石和Ⅰ-1號礦體內(nèi)的JS3；二采區(qū)夾石有5條，分別為Ⅰ號礦體內(nèi)的JS1、Ⅲ號礦體內(nèi)的JS2/JS5以及Ⅵ號礦體內(nèi)的JS3/JS4。

4 礦床成因和找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

礦區(qū)石墨礦為沉積變質(zhì)型石墨礦[5，8-10]，礦體賦存于中—新元古界麻山巖群余慶巖組變質(zhì)巖層中。根據(jù)礦區(qū)石墨巖系的特征以及礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組合、巖石化學(xué)特征和礦體復(fù)層狀產(chǎn)出的特點(diǎn)分析，石墨巖的原巖系屬正常沉積巖，原始沉積物為砂泥質(zhì)、富鋁半黏土質(zhì)、黏土質(zhì)、富含碳質(zhì)的泥巖及富鎂碳酸鹽系列，沉積物特征反映為淺海沉積環(huán)境[5，10]。根據(jù)柳毛石墨礦及圍巖穩(wěn)定同位素碳的研究，石墨礦石中的碳質(zhì)來源于生物有機(jī)碳[11]。石墨礦層的原巖為含有機(jī)質(zhì)富鋁的黏土巖及有機(jī)質(zhì)含量較高的黑色頁巖。原巖經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)及混合巖化等復(fù)雜的地質(zhì)作用，形成了晶質(zhì)石墨礦石。礦石中石墨含量的貧富，主要取決于原巖中有機(jī)碳成分的多少，碳質(zhì)成分含量高，石墨含量則高；石墨鱗片的大小，主要取決于礦體所處的構(gòu)造位置、區(qū)域變質(zhì)作用及混合巖化作用的溫度、壓力等條件，若條件適宜，則可形成大鱗片石墨[12]；后期劇烈的構(gòu)造活動(dòng)，對石墨片起破壞作用。構(gòu)造發(fā)育地段，礦石中的石墨鱗片受到嚴(yán)重破壞，鱗片產(chǎn)生“脆化”現(xiàn)象不利于選礦[13]。后期的混合巖化作用，一方面使附近的石墨鱗片增大，同時(shí)由于脈體含量增多，降低固定碳品位，影響礦石質(zhì)量。

4.2 找礦標(biāo)志

(1)石墨礦床與中壓高溫區(qū)域動(dòng)力熱變質(zhì)的片巖類和變質(zhì)的石英巖類有直接的關(guān)系[6，9]。含石墨石英片巖、矽線石石英片巖和含石墨大理巖等均是尋找石墨礦的直接標(biāo)志。變質(zhì)特征礦物，含量高的白云母、絹云母和含量較少的黑云母及較少量的透閃石、透輝石，少量紅柱石和石榴石等。

(2)物探自然電位測量尋找石墨礦是比較好的有效間接找礦方法。自然電位ΔV負(fù)異常值高的地方見石墨礦可能性較大[14-15]。

5 結(jié)論

(1)雞西市東海石墨礦賦存于中—新元古界麻山巖群余慶巖組石墨石英片巖中，共圈定礦體34個(gè)，呈似層狀、薄層狀、透鏡狀、不規(guī)則狀大致平行分布，為典型的沉積變質(zhì)型石墨礦。

(2)礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受地層控制，一采區(qū)受螢石礦—東山斷裂帶影響，形態(tài)復(fù)雜，部分礦體切成2段或3段；含礦巖性主要為石墨石英片巖、矽線石墨石英片巖為主；礦石礦物以石墨為主，石墨含量5%～25%，固定碳含量0.10×10-2～25.62×10-2，平均品位5.74×10-2；礦石類型以片巖型石墨礦為主，碳酸鹽巖型石墨礦為輔。

(3)中壓高溫區(qū)域動(dòng)力熱變質(zhì)的片巖類和石英巖類與物探自然電位負(fù)異常為良好的找礦標(biāo)志。