西峡县大路沟石墨矿床地质特征及找矿前景

陈　鹏，陈　鑫，苏业良（河南省有色金属地质勘查总院，河南 郑州　450052）

西峡县大路沟石墨矿床地质特征及找矿前景

陈鹏，陈鑫，苏业良
（河南省有色金属地质勘查总院，河南 郑州450052）

西峡县大路沟石墨矿属于秦岭—大别山褶皱系北秦岭朱阳关—柳泉铺石墨成矿带，矿区石墨矿赋存于秦岭群雁岭沟组(Pt1y)地层中，含矿地层岩性为含石墨黑云斜长片麻岩、大理岩等，原始岩性组合为含碳砂泥岩和碳酸盐岩夹少量长英质、铁镁质火山岩，为一套有连续相序的浅海陆源碎屑—碳酸盐含碳沉积建造。矿床规模较大，估算资源量2 565万t，矿层厚度大且稳定，矿石质量好。

石墨矿；地质特征；矿床成因

1　矿区地质背景

矿区位于西峡县回车镇大块地村的小路沟—大路沟—白大朵沟-带，属于秦岭造山带东段南支[1]。大地构造位置处于秦岭—大别山褶皱系北秦岭朱阳关—柳泉铺石墨成矿带上，具有多期次多旋回构造、岩浆活动的特点，为本区石墨矿的富集提供了有利条件。

1.1地层

矿区出露的地层主要为古元古界秦岭群和中元古界峡河岩群地层，呈北西—南东向展布。由老至新依次为：古元古界秦岭群石槽沟岩组(Pt1s)、雁岭沟岩组(Pt1y)、中元古界寨根岩组(Pt2y)和中元古界界牌岩组(Pt2j)，河谷及山前沟谷内分布第四系(Q)的砂砾石层、残坡积物、亚砂土、亚粘土及粘土(见图1)。其中古元古界秦岭群的雁岭沟岩组(Pt1y)的石墨黑云斜长片麻岩为该区石墨矿的含矿岩石。该地层分布在矿区的中部和北部，出露面积较广。雁岭沟组地层走向北西—南东向，倾向变化较大，局部出现地层直立、倒转现象，区内有天宝寨—石墨鸡岭背斜分布，两翼地层产状均为正常缓倾，北翼北倾，倾角47～70°，南翼南倾，倾角44～70°，轴面近直立。该层厚度200～1 500m。该组地层原岩为一套碳酸盐岩夹钙泥质碎屑岩建造，岩性主要为大理岩，夹层状、似层状、透镜状片麻岩。

(1) 石墨黑云斜长片麻岩。

呈灰、灰褐、灰白、褐黄等色，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造，矿物成分以斜长石(50%～85%)、黑云母(10%～20%)、石英(5%～20%)为主，含石墨及微量褐铁矿、锆石、绿帘石、磷灰石等。

(2) 含石墨大理岩。

呈白、灰白、褐黄、黄白等色，粒状变晶结构，薄层状、中厚层状构造，局部为条带状构造，矿物成分以方解石(90%～95%)、透辉石(5%～15%)为主，次为石英、透闪石、蛇纹石等，含少量石墨、长石、云母及微量榍石、磷灰石、褐铁矿、黄铁矿等。石墨片状为主，少许星点状，均匀分布于其他颗粒间，含量多＜1%。

图1　西峡县大路沟矿区地质略图

1.2构造

1.2.1 断层

断裂F1主要位于矿区的东南角，区内长度约1km，出露宽度20～100m，倾向北东，倾角75°，局部达88°。

该断层为西官庄—镇平—龟山断裂和它的次级断裂，岩性主要为糜棱岩。该断层性质表现为以挤压逆冲作用为主[2]。

1.2.2 褶皱

矿区褶皱构造发育，主要有天宝寨—金鸡岭背斜分布，瓦房沟—中大岭背斜、庄子沟—彪池向斜等在详查区北东侧局部分布。

1.3岩浆岩

区内岩浆岩较发育，分布广泛，以加里东期片麻状二长花岗岩(γ31)和沿北西—南东向侵入的花岗岩脉及少量的花岗伟晶岩脉为主，主要分布于矿区中南部，成多期次活动、多时期叠加，多呈不规则脉状侵入于秦岭群雁岭沟组地层中，接触面产状倾向南西，倾角50～83°，与片麻理产状基本一致。

2　矿床地质特征

2.1矿体特征

区内的石墨矿体赋存于古元古界秦岭岩群雁岭沟岩组(Pt1y)地层中，各矿体呈似层状、脉状或大透镜，沿走向和倾向局部有分枝复合和舒缓波状现象，总体产状与地层产状基本一致，矿体顶底板为大理岩，含矿岩石为含石墨黑云斜长片麻岩。本次工作共圈定矿体2个，其特征如下：

(1) Ⅰ号矿体：在矿区内沿走向延伸约1 900m，工程见矿厚度5.33～12.72m，平均8.54m，矿体沿倾向最大延深83.75m。矿体产状整体变化不大，基本与地层产状一致，倾向北东，倾角61～85°，矿体沿走向和倾向略显舒缓波状，局部变化明显。Ⅰ号矿体估算石墨矿石资源量94万t，固定碳矿物量8.72万t，平均品位9.28%，达小型规模。

Ⅰ号矿体沿走向和倾向方向上厚度、品位变化不大，单工程最小厚度6.04m，最大厚度11.96m，平均厚度8.54m，厚度变化系数37.11%，属稳定型矿体；单工程最低品位7.09%，最高品位14.33%，平均品位9.59%，品位变化系数36.87%，属均匀型矿体。

(2) Ⅱ号矿体：在矿区内沿走向延伸约2 380m，工程见矿厚度2.39～61.16m，平均18.68m，矿体沿倾向最大延深296.30m。矿体产状整体较稳定，基本与地层产状一致，倾向南西，倾角56～85°，矿体沿走向和倾向具舒缓波状，局部变化明显，因产状变化矿体厚度同时变化较大，使矿体沿走向、倾向方向有扭动弯曲现象，Ⅱ号矿体估算石墨矿石资源量2 472万t，固定碳矿物量151.74万t，平均品位6.14%，达大型规模。

Ⅱ号矿体沿走向和倾向方向上厚度变化较大，品位变化不大，单工程最小厚度2.39m，最大厚度54.39m，平均厚度18.68m，厚度变化系数78.46%，属较不稳定矿体；单工程最低品位3.80%，最高品位15.97%，平均品位7.23%，变化系数45.57%，属均匀型矿体。

2.2矿石特征

区内矿石类型单一，为片麻岩型鳞片状晶质石墨矿石，地表矿石较为疏松，以风化、半风化矿石为主，深部钻孔所见矿石致密坚硬，为原生石墨矿石。

2.2.1 矿石矿物成分

矿石内主要的矿石矿物为石墨(3%～23.68%)，根据X-射线衍射和光学显微镜观察结果，矿石中的脉石矿物成分相对简单，主要有方解石、石英、钾长石、白云母、绿泥石、透辉石、透闪石，少量的石榴子石等，这些矿物在矿石中的含量约占90%，金属矿物主要有黄铁矿、磁铁矿和少量褐铁矿。

石墨以单矿物的形式赋存于矿石内，表面呈浅褐、灰色，晶质鳞片状，大多数呈单晶产出，少部分呈聚晶或连晶产出，多数且晶体有弯曲、挠曲现象，鳞片长轴定向排列，大部分晶体平行于片麻岩方向出现，分布较均匀，局部地段富集，晶体呈斑点状、团块状、条带状或条纹状分布。单晶鳞片直径一般0.01～0.4mm，最大单晶片直径可达1.725mm，聚晶鳞片直径一般2～7mm，最大达10mm。石墨鳞片质软，手摸有滑感，黑色污手。在局部地段构造作用强烈，石墨鳞片遭受破坏，鳞片变得很小(见图2、图3)。

2.2.2 矿石结构构造

矿石结构如下：

(1) 鳞片状结构：石墨呈鳞片分布在脉石矿物粒间呈定向分布。

(2) 条带状结构：石墨与脉石矿物互层成条带状产出。

(3) 包含结构：细粒的石墨晶体在石英、长石中呈包体，石墨分布没有规律。

(4) 揉皱状结构：石墨、脉石矿物受后期构造变形作用发生揉皱。

(5) 半自形粒状结构：黄铁矿、磁黄铁矿呈半自形分布在脉石矿物中。

矿石构造如下：

图2　粗粒片状的石墨

图3　中粒浸染状分布的石墨

(1) 片麻状构造：当矿石中黑云母等片状矿物含量高时，片麻状构造比较明显。

(2) 条带状构造：石墨与脉石矿物呈条带状产出。

(3) 浸染状构造：石墨、黄铁矿呈星散浸染状分布在脉石矿物中[2-7]。

2.2.3 矿石化学成分

为了了解矿石的化学成分，本次工作在区内共采集矿石化学全分析样10件，矿石的化学成分见下表。

矿石化学成分(%)

2.3矿石类型

矿区石墨矿呈鳞片状分布，片径0.01～1.725 mm，属于晶质石墨矿，含矿岩石为黑云斜长片麻岩，因此，本区的矿石类型为片麻岩型晶质石墨矿。

3　找矿前景

通过本阶段的地质勘查工作，区内共求得石墨矿资源量2 566万t，固定碳矿物量160.46万t，矿体平均品位6.25%，矿石品位较高，查明为一大型优质石墨矿。区内石墨矿用途十分广泛，该石

墨矿不仅可以用作耐火材料、热金属成型材料、导电材料，也可以用于军工和航空航天材料[8]。

此外，在矿区西部熊山沟—石人沟一带、东部黑虎庙一带，发现有雁岭沟组(Pt1y)地层广泛分布，且发现多个矿点，在详查工作时，对其进行了地表进行了踏勘，发现一些较有规模的矿体，预测矿床规模可达大型，有一定的找矿前景，可作为下一步的工作方向。

[1]王志光,崔毫,徐梦罗,等.华北地块南缘地质构造演化与成矿[M].北京:冶金工业出版社,1997.

[2]李毅,李丙奇,方廷.河南省西峡县大路沟石墨矿详查报告[R].河南省有色金属地质勘查总院,2015.

[3]佀先丽,王伟中.河南省汝州市范庄石墨矿详查报告[R].河南省有色金属地质矿产局,2013.

[4]曹芳芳,王喜亮,耿同升.淅川县五里梁石墨矿区地质特征及成因浅析[J].中国非金属矿工业导刊,2012(1):43-44．

[5]王凤茹,薛基强.河南省鲁山县背孜晶质石墨矿地质特征及成因浅析[J].矿产勘查,2010(3):248-253．

[6]李山坡,刘宝宏,张丽娜.河南省鲁山县背孜矿区石墨矿床地质特征及其成因探讨[J].化工矿产地质,2009,31(2):207-212．

[7]张青松.河南省内乡县午阳山矿区石墨矿矿床地质特征及成因[J].化工矿产地质,2013,35(3):175-178．

[8]于吉林,邱冬生.河南省石墨成矿地质特征及远景预测[J].中国非金属矿工业导刊,2012(4):60-62.

Geolo gical Characteristics and Genesis of Graphite Deposit in Dalugou of Xixia County

CHEN Peng, CHEN Xin, SU Ye-liang
(Henan Institute of Non-ferrous Metal Exploration, Zhengzhou 450052, China)

Graphite mine belonging to the Qinling - Dabie mountains of north Qinling fold system Zhuyangguan - Liuquanpu graphite mineralization belt, graphite ore mining occurs in Qinling group Yanlinggou (Pt1y) formation, rock formations containing ore of containing graphite gneiss, marble, etc., and the original lithology combination of carbonaceous shale and carbonate rocks interbedded sand a small felsic, mafic volcanic rocks, as a continuous phase sequence of shallow terrigenous-carbonate carbon-bearing sedimentary formations. Genesis of type sedimentary-metamorphic deposits, and has enriched the late hydrothermal superimposition characteristics. Graphite mine ore-controlling factors in the region are mainly original rock (construction) the nature and metamorphism. Larger deposits, estimate the amount of 25.66 million tons of resources, large and stable seam thickness, good quality.

graphite mine; geological features; genesis

P619.252

A

1007-9386(2016)03-0051-03

2016-01-27