兴和县唐僧沟石墨矿地质特征及找矿方向

李华峰（中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古 呼和浩特 010010）

兴和县唐僧沟石墨矿地质特征及找矿方向

李华峰
（中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古 呼和浩特 010010）

【摘 要】唐僧沟石墨矿产于太古界集宁岩群变质岩系中，矿体严格受地层层位和区域构造的控制，成矿有明显的规律性。矿石质量稳定，为斜长片麻岩型晶质鳞片状石墨。内蒙地轴区片麻岩中的石墨建造，是今后石墨矿地质找矿工作的重点区域。

【关键词】石墨；地质特征；找矿方向

唐僧沟矿区位于内蒙古自治区中部乌兰察布市兴和县店子镇。该区交通便利，石墨矿体规模大、矿石质量好、开采条件好、易选。

1　地质概况

该区大地构造位于中朝准地台北部边缘，内蒙地轴之中段南侧。区域构造为一封闭的椭圆形向斜构造(唐僧沟向斜)，轴向40～50°，周围地层皆向中心倾斜。主要裸露一套太古界桑干群的深变质岩系，岩性以片麻岩及麻粒岩相为主，局部混合岩化作用强烈，构成内蒙地轴的结晶基底。其覆盖层很少，局部有新生界古近系—新近系红土及第四系覆盖层。

太古界桑干群片麻岩以辉石黑云斜长片麻岩及硅线石石榴子石片麻岩为主，成互层状，内夹角闪辉石片麻岩及薄层蛇纹石化大理岩。在硅线石石榴子石片麻岩内夹有石墨斜长片麻岩(即矿层)。

唐僧沟石墨矿产于太古界集宁岩群变质岩系中，其规模大小不等，数量较多，石墨为变质矿床，矿体严格受地层层位和区域构造的控制，与硅线石石榴子石片麻岩关系密切。矿体产状与围岩一致，随区域构造而变化。

矿区内未见明显的断层及褶皱构造，地(矿)层呈单斜产出。仅见一些小规模的裂隙和揉皱，一般延长仅几米至十几米，且仅分布于非含矿层内，对矿体没有影响。区域内较大者有葛胡窑—蕨菜坪破碎带，其走向约20°，破碎带长15km，宽0.05～0.2km，破碎带内见有压碎岩、糜棱岩、角砾岩呈不连续的线状分布，破碎带中有方解石脉硅质分布。从统计结果看，275°、335°方向的两组比较发育，北北东方向次之。

岩浆岩不发育，仅见紫苏辉长岩和闪长岩等浅成岩脉。矿区地质图如下页图所示。

2　矿床地质特征

2.1矿层特征

石墨斜长片麻岩赋存于太古界集宁岩群第二岩性段(ArJn2)中，该层地表出露长2350m。北部被第四系覆盖，南部被太古代侵入岩破坏，出露宽度45m。因石墨含量的变化，矿体形态为单斜产出的似层状，工程控制矿体长800m，倾斜延伸524m，地表厚度2～10m，平均5.86m，深部厚度2～10m，平均5.55m。产状与地层产状基本一致，倾向241～255°，倾角45～55°。

2.2矿石质量

矿石中主要矿物成分为斜长石、石英、蛭石、绿泥石、铁质、黑云母和石墨。含量分别为：斜长石35%～50%，石英10%～25%，蛭石及绿泥石2%～10%，铁质2%～3%，黑云母5%～25%，石墨15%～35%。

唐僧沟矿区石墨矿地质简图

矿石的主要化学成分(%)为：C固3.33、CaO 3.27、MgO5.65、Fe2O38.45、Al2O312.45、SiO254.39、SO31.19。

固定碳为有用元素，根据各探矿工程的化学基本分析结果统计，其固定碳含量见表1。

固定碳加权平均含量计算结果表明：矿体沿走向方向平均品位变化在0.27%～0.57%，沿倾斜方向平均品位变化在0.05%～0.35%，说明矿石品位沿走向及倾向变化幅度不大，矿石质量是比较稳定的。矿体沿走向及倾向平均品位变化情况详见表2。

表1　固定碳加权平均含量计算结果

表2　矿体沿走向及倾向平均品位变化情况

经组合分析，化学成分含量分别为：固定碳3.10%～3.82%、CaO1.84%～4.58%、MgO3.31%～8.06%、Fe2O37.21%～9.04%、Al2O311.49%～13.32%、SiO251.60%～57.76%、SO30.041%～2.52%。平均结果见表3。

表3　组合分析样化学成分平均结果(%)

2.3矿石结构、构造及类型

矿石特征：呈灰黑色，风化面呈灰黄色，地表被铁质染成黄褐色。鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。矿物成分由斜长石、石英、石墨、黑云母、蛭石、绿泥石、铁质组成。

矿石矿物为晶质石墨。石墨：黑色不透明，为片状、板状，片径长多为0.09～1.80mm，片径宽多为0.045～1.35mm，定向排列分布于长石颗粒间。石墨片度镜下观测多数在1～4mm，详见石墨片度分布统计结果表4。

表4　石墨片度分布统计结果

该区石墨产于太古界集宁岩群(ArJn)变质岩系中，按其成因可划分为变质岩系中的晶质石墨矿床，其矿石类型为石墨斜长片麻岩型晶质(鳞片状)石墨矿石。

2.4矿床围岩及夹石

矿体直接顶底板均为含石墨斜长片麻岩。顶板岩性依次为角闪斜长片麻岩透镜体、长英质混合岩透镜体、石榴斜长麻粒岩；底板岩性为长英质混合岩。石墨矿体与顶底板产状一致，呈整合接触。经采样分析，其顶底板围岩中固定碳含量变化在0.09%～2.66%之间，平均含量0.92%。

矿体内圈出不连续夹层一个，岩性为含石墨斜长片麻岩及长英质混合岩，即矿体内固定碳含量小于边界品位。呈透镜状，最大厚度为6m。固定碳含量在1.56%～2.32%之间，平均含量1.86%。

3　矿床成因及找矿方向

3.1矿床成因

本区含矿岩层是一套以富铝粘土岩为主的沉积岩系。从岩相特征来看，属相对宁静的浅海沉积环境，这种环境适合藻类的生长，大量的藻类遗体被埋藏在泥砂沉积物中，经过成岩作用形成了碳质岩。后由于强烈的造山褶皱运动，产生了强烈区域变质作用则形成了石墨矿床，褶皱构造运动强烈和变质程度越深，越有利于粗鳞片石墨的重结晶富集。

该石墨矿为区域变质鳞片状晶质石墨矿床。原岩中沉积的有机物质在区域变质作用下，处于相对封闭的还原环境中，首先分解为CO2，在一定的空间内富集，随着温度的下降，还原结晶成石墨鳞片。后期的区域变质作用，使原岩的有机质进一步分解、聚集，使石墨鳞片重结晶，含量逐渐增大，而形成有工业意义的矿床。

3.2找矿方向

石墨矿系含碳物质受区域变质作用而形成，属层控矿床，控矿因素有地层、构造和变质作用。目前本地区所发现的石墨矿床均赋存于太古界集宁岩群地层中，含矿层原岩为一套以富铝粘土岩为主的沉积岩系，经区域变质作用形成石墨矿床。该区内已有石墨矿床分布，一般赋存于复式褶皱的矿体厚度较大，可能是石墨含矿层相对较软，受力过程中局部厚度增加。

内蒙古中西部广泛出露太古界集宁岩群地层，具有开展石墨找矿的远景，但本区覆盖严重，加之部分地段森林茂密，石墨矿床不易被发现，今后应在该地区开展大面积激电中梯扫描工作，石墨找矿工作必定有较大突破。

【参考文献】

[1]中华人民共和国国土资源部.DZ/T0207-2002玻璃硅质原料饰面石材石膏温石棉硅灰石滑石石墨矿产地质勘查规范[S].地质出版社,2003.

[2]建材——非金属矿产地质工作指南[M].中国建筑材料工业地质勘查中心,2004.

Geological Characteristics and Prospecting Direction of Tangsenggou Graphite Deposit in Xinghe County

LI Hua-feng
(Inner Mongolia Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry, Hohhot 010010, China)

Abstract:Tangsenggou graphite mineral in archean erathem Jining suite in the metamorphic rock series, ore bodies are strictly controlled by layer upon layer and the regional tectonic, ore-forming has obvious regularity. Ore quality is stable, is plagioclase gneiss type crystalline flake graphite. Inner Mongolia axis area graphite construction of gneiss, is the key area of graphite mine geological prospecting work in the future.

Key words:graphite; geological characteristics; prospecting direction

【收稿日期】2015-07-17

【中图分类号】P619.252

【文献标识码】A

【文章编号】1007-9386(2015)06-0045-03