都兰县三通沟石墨矿地质特征及找矿潜力分析

2016-04-14 05:18李必鑫
地球 2016年8期
关键词:预查狼牙山大理岩

■李必鑫

(中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队青海西宁810008)

都兰县三通沟石墨矿地质特征及找矿潜力分析

■李必鑫

(中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队青海西宁810008)

三通沟石墨矿位于青海省都兰县境内。是近年来发现的石墨矿矿床之一,文章在讨论区域地质背景和矿体地质特征的情况下,结合物探及综合找矿成果,对该区域的找矿标志和找矿潜力进行了探讨,指出了该类矿床的进一步找矿方向。

三通沟石墨矿地质特征综合找矿

石墨为特种非金属矿物,是我国十三五规划重点。其具有金属材料的导电、导热性能,还具有可塑性、化学稳定性、润滑性等良好的工艺性能,可制成石墨烯,其乃未来工业原材料。因此在冶金、机械、电气、化工、轻工、建筑及国防等部门得到广泛地应用。

三通沟石墨矿位于区域大地构造位置属东昆中陆块之东昆中岩浆弧带。该区域内做过青海省乌拉斯泰地区1:5万水系沉积物地球化学测量及乌拉斯泰地区高精度磁法测面。以自上世纪九十年代至今,青海省地调院在预查区及其南部一带进行了多次的针对铁、金、铜矿的地质找矿及勘查工作,但未做过针对石墨矿的找矿及勘查工作。

通过周边的对巴勒木特尔石墨矿补充详查,青海省都兰县哈图~清水泉一带石墨矿资源调查评价等一系列工作后,在三通沟一带发现了石墨矿化,具进一步工作价值。

1 区域地质背景

1.1地层

区域内地层有下元古界金水口岩群黑云斜长片麻岩夹大理岩岩组;长城系小庙组黑云石英片岩、含石墨大理岩夹黑云斜长片麻岩、大理岩岩组;蓟县系狼牙山组大理岩岩组;三叠系八宝山组玄武岩,安山岩,英安岩、流纹岩、流纹斑岩夹复成分砾岩岩组;侏罗系羊曲组(含砾)中粗粒石英砂岩夹细粒石英砂岩岩组;第四系主要分布在山前、河流、沟谷地带。

1.2岩浆岩

区域内岩浆活动以华力西期和加里东期为主,均有出露分布面积较广。华力西期岩浆岩主要有细粒花岗岩、二长花岗岩、英云闪长岩;加里东期侵入岩主要有细粒辉绿岩和正长花岗岩。

1.3构造

区内构造发育,要为韧性剪切带和脆性断裂,褶皱也较发育。

韧性剪切带:分布于区域南部,发育于蓟县系狼牙山组中段的硅质白云岩、大理岩中,为区域性深大断裂,总体呈东西向展布,区域内呈向北突出的弧状,属压型断裂,沿断裂带碎裂岩、糜棱岩发育,断裂带内部变形形迹主要有剑鞘褶皱、S-C组构,沿断裂带发育多条垂直走向的次级脆性断裂。

褶皱:位于区域中部,为短轴向斜,两端均封闭,核部呈向北突出的月牙形,地层为狼牙山组上段结晶灰岩、大理岩,两翼由狼牙山组中段地层组成。核部及南翼局部被岩浆岩所覆盖。

2 矿床地质特征

2.1矿体形态

区内共圈定出3条石墨矿化带,石墨矿化带赋存于中元古界蓟县系狼牙山组中段的大理岩中。受韧性剪切带影响,矿化层较破碎,多呈负地形。矿化延伸走向较为稳定,为近东西向,顺层产出,地表出露宽度1~20m,分布极不均匀,产状大致为330°~10°∠50° ~70°。矿化带顶底板、夹石为灰白色~浅灰色大理岩,局部为蛇纹石化大理岩、条带状大理岩岩等。

2.2矿化质量特征

含矿岩石为糜棱岩化含石墨大理岩,局部较富集地段为含石墨大理岩超糜棱岩、糜棱岩化石墨石英岩。糜棱结构,薄-中层状揉皱构造,其中方解石约占70~86%,石墨约占12~25%,石英0~2%、白云母0~5%,铁质物少量。根据多元素分析结果,矿石化学成份主要为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O。根据野外观察及岩矿鉴定分析,矿化带中石墨矿化越好,揉皱就越强。

含矿岩石矿物:主要为隐晶质土状石墨,极少见晶质石墨。隐晶质土状石墨:片径<1μm,较均匀定向分布,局部偶见集合体,据分析结果,固定碳含量普遍为3%~10%。晶质石墨极少数长轴大小在0.005-0.01mm间,长轴方向一致,均匀断续散布,呈显微片麻状构造,沿构造裂隙面零星分布。通过光片样中石墨片径统计,预查区土状石墨占79.31%以上。

2.3物探成果分析

本区自然电位表现为大面积的负异常区,异常幅值和范围较大,圈出3条主要负异常带,与地表发现的石墨矿化带吻合较好。异常带长度、宽度和幅值均较大,反映了矿化体规模较大。异常带的局部不连续反映了矿化带的局部不连续、局部规模较小或者局部质量较差。

3 找矿标志及潜力分析

3.1找矿标志

矿区内石墨矿化存在于上元古界蓟县系狼牙山组中段大理岩中,经受过较深的区域变质作用,石墨矿化的产状和大理岩产状一致、区内有大片的岩浆岩出露,认为石墨矿化是含较高有机质的碳酸盐岩经岩浆活动所致接触变质而形成,根据石墨矿化带揉皱非常发育特点,后期叠加动力变质作用对石墨成矿形成破坏作用。由于矿化层与蓟县系狼牙山组大理岩紧密联系,故可将其作为在本地区寻找石墨矿化的标志。

3.2找矿潜力分析

根据青海省乌拉斯泰地区1:5万水系沉积物地球化学测量及乌拉斯泰地区J47E024003高精度磁法测面,对预查区内的各化探异常、磁异常进行了查证工作。

红土沟HS Sn(W Bi)异常取岩石样,经矿物元素分析仪扫描未发现金属元素有较富集,并且进行了金的常量分析,测试结果为<0.04(Au)/10-6。三通沟HSSb Ba(Cu Ni Cr As)异常区域中,在东南部发现一条破碎蚀变带,层位位于安山岩内,出露长约有500m出露宽2-16m不等,大致呈南北向分布,局部第四系覆盖(<2m),岩石裂隙面见褐铁矿化呈褐黄色,岩石内部见黄铁矿多呈星点状分布,取岩石样进行微量元素检测(各元素质量分数为10-6)。

乌拉斯泰地区J47E024003高精度磁法测面中M1测异常位于区内南部,对该磁异常区域的进行手持磁铁进行填图,未见地表有引起磁铁异常的现象,经查证其乃辉绿岩岩体所引起。

4 结语

通过工作大致了解了预查区内石墨矿的成矿地质背景、构造特征及矿床远景,大致了解赋矿层位、石墨矿化的分布、规模情况。根据化验结果,预查区内多为土状石墨,片径<1μm,固定碳含量0.040%~13.20%,矿带出露宽5~500m不等,局部呈囊状分布,出露规模为3~16m*10~700m不等;极少裂隙面见晶质石墨,片径<0.01mm,不成规模且分布无规律。未达到土状石墨的边界品位。

通过野外观察及各类样品测试分析,矿区内除土状石墨、大理岩外,未发现其它有用元素和矿物材料。大理岩广泛分布于矿区内,多呈灰白色或条带状大理岩,可作建筑石料和饰面材料,但预查区距城镇较远且交通不便,开发利用意义不大。

F407.1[文献码] B

1000-405X(2016)-8-114-2

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