浅析镇田石墨矿区地质特征

钟必成

(定南县矿产资源管理局， 江西定南县 341900)

浅析镇田石墨矿区地质特征

钟必成

(定南县矿产资源管理局， 江西定南县 341900)

介绍了江西镇田石墨矿区的地质概况。归纳总结了该矿区的地质特征，分析了矿床成因和开采技术条件。

区域地质；地质特征；矿床成因；镇田石墨矿区

0 前 言

镇田石墨矿区位于定南县城北东东约23 km处，区内交通以公路为主，安远—定南公路从矿区西部通过，有简易公路通往矿区，交通较为便利。

区内区域地质工作始于1976年，江西省地质局908队4分队与定南县工业交通局进行了1/5000地质测量，面积约为3 km2，圈定了大小十条有远景的晶质(鳞片状)石墨矿体。

1 区域地质概况

本区处于三南——寻乌东西向复杂构造带中东段南侧，为龙南足洞——定南车步——寻乌桂竹帽东西向断裂带、定南九曲——安远新田圩北北东向断裂带的交接复合部位。区域内出露地层主要为震旦——寒武系含炭变余石英砂岩夹千枚岩或炭质板岩，受区域变质作用及岩浆侵入影响形成条带状、条痕状混合岩，仅局部见少量变余石英砂岩夹千枚岩残留体或残留顶盖；构造明显受北北东向构造和东西向构造的控制，以东西向、北北东向断裂为主，次为北东向与北西向断裂，尤其是北北东向断裂构造对控岩控矿起到制约作用。区域上岩浆侵入频繁，从海西期至燕山期，从酸性至基性岩都有，呈岩脉、岩墙、岩株产出。历次构造——岩浆活动和各种变质作用与区内石墨成矿关系密切。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

混合岩(Mb):主要分布在矿区中部的老屋下与佛得哥一带，约占矿区面积的50%以上。由于受花岗岩侵入影响，致使其平面展布形状极不规则，出露面积约为1.2 km2，原岩为变余石英砂岩、千枚岩夹数层炭质板岩、含炭变余砂岩，属震旦系上统老虎塘组，受多期次构造活动、岩浆侵入影响，形成了条带状(条痕状)混合岩，岩石普遍具硅化蚀变，靠近花岗岩处之混合岩，已大部分变质为花岗质混合岩。混合岩中条带状构造清楚，片理普遍发育，其走向为北北东向，倾向大多为北西，偶倾向南东，倾角50°～70°。

条带(或条痕)状混合岩:呈灰绿色至灰黑色，条带状(或条痕状)构造，块状结构，基体主要由黑云母片岩、绿泥石云母片岩、含石墨云母片岩及变质石英细砂岩、千枚岩组成，主要矿物成分以石英、白云母为主，次为粘土矿物、黑云母、绿泥石等。脉体主要由花岗质、石英条带组成，矿物成分有:石英、长石、白云母等。基体与脉体比为1∶2，二者相间构成明显的条带状构造岩石。副矿物常含有:石墨、金红石、锆石、独居石、绿泥石、菱铁矿、褐铁矿、钙铝榴石等。按其所含的副矿物成分差异又可划分为以下5类。

(1)石榴黑云钾长条痕状混合岩。呈灰黑色。矿物成分有:黑云母25%，石英10%，条纹长石50%，斜长石3%～5%，柘榴石5%，绢云绢5%～10%。鳞片花岗变晶结构、条痕和条带状构造。该类岩石为矿区混合岩中的主体岩性。其特征是:新生体(长石、石榴石等)沿其原岩(黑云母片岩)片理面贯入混合而成，故熔蚀交代现象较清楚，如条纹长石交代斜长石后而成的蠕虫状结构，黑云母和长石间的熔蚀港湾结构，以及石英交代条纹长石而成的交代穿孔结构等。局部尚可见含稀疏的钾长石变斑晶。

(2)含石墨黑云母片岩。呈浅灰绿色。矿物成分有:石英25%，黑云母65%，石墨10%，白云母与绢云母少量，花岗鳞片变晶结构，片状构造。

(3)绿泥石水白云母片岩。呈黄绿色。矿物成分有石英35%，白云母40%～45%，绿泥石10%～15%，粘土矿物5%，显微花岗鳞片变晶结构，片状构造。

(4)含菱铁矿柘榴石云母片岩。呈灰绿色，黄褐色。矿物成份有:粘土矿物(水白云母等)80%，菱铁矿和褐铁矿10%～15%，石墨少量，具斑状变晶的鳞片变晶结构。

(5)含石墨的石英岩状砂岩。呈灰绿色。矿物成份有:石英85%，石墨5%～10%，水白云母少量、粘土矿物5%左右，绿泥石偶见、含少量金红石，具显微花岗镶嵌状的变余砂状结构，块状构造。该类型岩石属近矿围岩或石墨矿体相变产物。

因受区域构造—岩浆热液及各种变质作用的影响，使区域地层所夹的炭质层中的炭元素产生气化、分异作用，并在混合岩的一定层(部)位富集，最终富集形成具有工业价值的石墨矿体。因此，混合岩既为本区石墨矿体的赋矿围岩，也是其成矿母岩。

第四系全新统(Qh):分布在山谷与山间小河沟流两侧，为冲洪积层。主要由砂砾卵石层和亚砂、亚砂土层组成。下部为砂砾层，厚3～4m，砾石成分以混合岩、花岗岩、石英为主。砾石磨圆度较好，但分选性差，上部为亚砂土、亚砂土层，厚约3m。

2.2 构 造

矿区内构造以断裂为主，按结构面性质、相互生成关系、空间展布特点，大致可划分如下几组断裂。

(1)东西向断裂。分布在矿区南缘，混合岩与花岗岩的内接触带边部。产状总体呈东西走向，忽南忽北，倾角介于75°～90°。呈硅化带形式展现。带宽一般在1～2m。结构面呈舒缓波状，挤压片理发育。断裂性质为压扭性，属早期断裂，受后期断裂影响被掩盖，显得不发育。

(2)北北东向断裂:该组断裂在矿区普遍发育，规模较大，连续性好。在平面上，其断裂形迹大多呈右行式排列，结构面呈舒缓波状。破碎带宽度一般介于2～5m，局部地段达20m。带内硅化蚀变明显、挤压片理发育。断裂擦痕明显，显示断面呈逆时针扭动，断裂性质为压扭性。多倾向北西西，局部倾向南东东，倾角介于70°～85°。该组断裂在区内反映强烈，致使混合岩呈近南北走向片理发育，形成时间上晚于东西向断裂。

(3)北东——北东东向断裂。属北北东向断裂伴生的一组呈顺时针扭动的压扭性断裂。带宽度一般为0.7～2m。结构面呈舒缓波状，具擦痕及挤压片理。多倾向南东，少倾向北西，倾角介于60°～80°。该断裂切割了石墨矿体，使矿体发生相对扭动，错距一般为10～20m。

(4)北北西向断裂。属北北东向断裂伴生的一组张扭性断裂，在矿区尚较发育。主要分布在松树山和老屋下一带，呈雁行式排列。大都以硅化破碎带形式展现。带宽度一般为1～3m，局部地段达15m。带内硅化蚀变明显、具糜棱岩化。倾向北东或南西，倾角介于70°～85°。局部地段受早期东西向断裂成分影响，在个别地点产状呈北西或北西西向展布。

2.3 岩浆岩

主要分布在西部及南北两侧，约占矿区面积40%左右。区内岩浆活动强烈，在混合岩中常见贯入形状极不规则的小花岗岩脉或岩瘤。岩石类型主要为细粒黑云母花岗岩，次为细粒白云母花岗岩，局部见石英斑岩脉，沿近东西向断裂充填，各类花岗岩岩性特点描述如下。

(1)细粒黑云母花岗岩(3bγ)。灰白色至棕黄色。细粒花岗结构，块状构造。矿物成分:条纹长石与正长石45%左右，斜长石25%，石英25%，黑云母5%左右，白云母少量。副矿物有锆石、金红石、磷灰石、锐钛矿等，磁铁矿极微。斜长石为半自形板状，粒径(0.4×0.20)mm～(1.80×0.8)mm，聚片双晶发育，局部见交代了黑云母而以被条纹长石(钾长石)和石英所交代，被条纹长石交代后局部而成蠕虫状结构，斜长石因风化而多数变成绢云母。条纹长石呈半自形至他形板状，粒径为(0.2×0.2)mm～(2×2)mm，条纹双晶发育，少量尚发育卡氏条纹双晶和方格条纹双晶，双晶纹形态为须发状、云雾状、雨滴状等，晶体被石英交代后而形成交代穿结构。黑云母呈半自形片状，片径大小为(0.2×0.2)mm～(2× 0.4)mm不等，暗棕色，吸附性和多色性显著，具一组完全解理，解理纹直而细，晶体内包含有锆石、金红石、磷灰石个体，被长石和石英所交代，有的黑云母已蚀变成绿泥石和退色现象，同时析出铁质。白云母片状，具一组解理，多被长石、石英等矿物所交代，晶体内局部见有锆石包体。

(2)细粒白云母花岗岩(3mγ)。主要分布在矿区南缘一带。岩石呈灰白色。细粒花岗结构，块状构造。矿物成分有:斜长石30%～35%，条纹长石35%～38%，石英30%，白云母2%，黑云母微量。该种岩性主要由斜长石、条纹长石和石英组成，含量白云母以及黑云母等，粒径(0.2×0.2)mm～(2×1.9)mm不等。矿物晶形:白云母比长石自形程度较高，长石以比石英晶形好，而石英则为他形粒状。长石绝大多数风化变成高岭土和绢云母等，同明析出铁质。

(3)石英斑岩(Qπ)。灰白色。斑状结构，块状构造，基质为隐晶结构。斑晶主要为石英(10%)，长石(3%)，基质主要为长英质，约占87%。其特点是:斑晶为受蚀变了的石英，次为长石。石英粒径为(0.1×0.1)mm～(1.9×1.5)mm，晶体呈四边形、六边形、多边形等，具熔蚀现象，少数尚具熔蚀圈。长石斑晶大小为(0.2×0.1)mm～(2.2×1.2)mm，板状和不规则状，亦具熔蚀现象，多数因风化而蚀变成细小鳞片状绢云母。基质粒径小于0.01mm的长石、石英镶嵌紧密。长石因风化绝大多数变成高岭土和绢云母等。

3 矿区地质

矿区内出露的地层主要为震旦系上统老虎塘组，原岩为变余石英砂岩、千枚岩夹数层炭质板岩、含炭变余砂岩，受多期次构造活动、岩浆侵入影响，变质作用强烈，形成分布广泛的条带状、条痕状混合岩，仅局部见少量含炭变余石英砂岩残留体或残留顶盖。断裂构造发育，岩浆侵入频繁，岩浆岩分布较广。区域地层夹的炭质层中的炭因受构造——岩浆热液作用，产生气化、分异作用和挤压作用，使有益组分——炭元素逐步富集、晶化，最终在一定层(部)位形成石墨矿体。

4 矿床特征

矿体主要分布在矿区的老屋下、佛得哥、松树山一带。矿区内由东至西，在1 km宽度的范围内，石墨矿(化)带共计有9条，编号为V1～V9。其中V5为主矿体。

矿(化)体呈似层似、透镜状产于条带状混合岩之中，即主要分布富集于与花岗岩接壤的混合岩以及混合岩中贯有形状不规则的小花岗岩体(脉)群处。

矿(化)带之间间距介于150～300m不等，矿(化)带长度一般多在100～200m左右，最长达620m以上，厚度一般为1～3m，最厚达5.19m。赋存层位比较稳定，石墨品位(固定碳)一般3.24%～ 18.08%，平均8.03%。地表位较富，深部变贫，与厚度变化呈正比。品位变化系数46.01%，品位较稳定。

区内矿体由于受花岗岩的影响和构造的破坏，矿体形态显得比较复杂、产状较混乱。总体倾向(北)西，局部倾向(南)东，倾角50°～70°。

5 矿床成因

据区域资料，区内出露的一套震旦系上统老虎塘组变质岩地层中，夹有数层炭质板岩、含炭变质砂岩，后经历次构造岩浆活动和各种变质作用的叠加，促使岩石中的造岩矿物产生结晶分异作用从而导致混合岩的形成。其中，炭质层中的炭经气化作用产生分异，并经挤压、热变、晶化作用下，使有益组分——炭元素形成石墨矿床。

区内混合岩分布面积甚广，混合岩中的条带状构造承袭了原岩的层理、叶理；新生的钾长石、石英变斑晶及花岗岩中残留体方向与区域片麻理方向基本一致，呈北北东向或南北向展布，岩石普遍具交代现象。由此可见，区内混合岩属区域混合岩化作用的产物。石墨矿体产于条带状混合岩之中，故石墨矿床的成因类型，属区域变质型。

6 矿区开采技术条件

(1)矿区水文地质特征。矿区地下水类型主要是岩石裂隙承压水和第四系孔隙潜水，矿体的含水性和构造破碎带的富水性均较弱，不利于矿床地下水的大量聚集，加之地形条件有利于地表水自然排泄，故矿床充水量不大。矿体多位于当地最低侵蚀基准面以上，矿床水文地质类型属较简单类型。

(2)矿区工程地质特征。区内围岩质地较坚硬，总体稳定性较好，但局部因受构造破坏及花岗岩影响稳固性较差，对开采有一定影响。矿区工程地质条件属中等复杂类型。

(3)矿区环境地质特征。本区为似层状矿床，矿山宜以地下开采为主，地表剥离量小，因此矿山开采诱发或加重滑坡、崩塌的可能性较小，对自然环境影响较小。

7 结 语

综上所述，本矿区开采技术条件为以工程地质为主的中等复杂类型(Ⅱ－2)。通过矿区填图、矿体的工程控制，矿石采样分析，大致查明了本矿区内的地层、构造、岩浆岩特征及其与矿化的关系，但矿床勘查控制程度总体偏低，建议日后工作以钻探为主，并施工少量坑道进行验证，以进一步查明矿体在深部的变化情况及矿区资源，提高资源量类别，为未来矿山总体设计提供较为准确依据，达到矿区经济效益和社会效益最大化。

[1]《矿产资源工业要求手册》编委会.矿产资源工业要求手册[M].北京:地质出版社，2010(8).

[2]DZ/T0033－2002.固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范[S].

[3]江西省地质局908队4分队.江西省定南县镇田矿区石墨矿普查地质报告[R].赣州:赣州市定南县矿产资源管理局，2006，2.

2015-01-19)

钟必成(1981－)，男，江西定南人，大学本科，主要从事矿产资源管理工作，Email:315930683＠qq.com。