黑龙江卫东林场石墨矿区地质特征与资源评价

武 捷

(中国建筑材料工业地质勘查中心黑龙江总队，黑龙江 哈尔滨 150000)

1 地质概况

1.1 区域地质背景及构造

卫东林场石墨矿区位于天山—兴蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地块(Ⅱ)、太平沟—穆棱裂谷带(Ⅲ)、太平沟隆起(Ⅳ)四方山复式背斜中，北端接太平沟复背斜，东侧为黑龙江断裂西侧的中生代断陷，西侧为乌拉嘎—鹤岗中生代断陷带，南端为三江新断陷的北西边界。形变构造以褶皱为主，轴向北东。断层较发育[1]。

1.2 区域地层

出露地层有古元古界兴东群大盘道组，中生界白垩系淘淇河组和松木河组，第四系松散沉积层。

古元古界兴东岩群大盘道组下部为大理岩段；中部为变粒岩、片岩段；上部为混合岩段，总厚度大于1 040 m。中生界白垩系主要为白垩系下统淘淇河组的陆相类磨拉石建造和中下统松木河组中酸性火山岩组合。1)淘淇河组主要岩石组合底部为巨砾岩、砾岩、砂砾岩，厚度269 m。2)松木河组主要岩石组合为流纹岩、英安岩、流纹质角砾凝灰岩、安山质角砾凝灰岩，厚度850 m。第四系全新统低漫滩堆积层为腐植土、粘土、亚粘土、砂、砾石，厚度大于10 m。

1.3 区域岩浆岩

侵入岩：出露有古元古代混合岩化重熔混合花岗岩，晚石炭世重熔二长花岗岩。

古元古代混合花岗岩、电气石混合岩化花岗岩，矿区东西两侧大面积出露，侵入到大盘道岩组斜长变粒岩、片岩中。岩石呈浅肉红色，交代结构、花岗变晶结构，条带状、片麻状构造，主要矿物有斜长石(15%)，微斜长石(35%)，石英(30%)，黑云母(15%)。

中石炭世中细粒二长花岗岩在北西部大面积出露，岩石呈浅肉红色、灰白色，花岗结构，块状构造，主要矿物有斜长石(25%)，碱性长石(30%)，石英(30%)，黑云母5%～15%。粒度在2～5 mm不等，局部黑云母成团块状集中。局部地段基岩风化成砂状，但仍保留原岩结构。岩石局部具有硅质条带和暗色矿物定向排列，形成条带状构造。区域脉岩主要见有正长花岗岩脉、石英脉[2-3]。

目前，在廿里河林场，延军农场，十七连等多处发现具有工业价值的石墨矿体(层)。本区域内，石墨矿产还主要有萝北县云山石墨矿床、萝北县四方山林场东部石墨矿床等。卫东林场石墨与周边石墨矿地质特征对比如下。

1)萝北县卫东林场石墨矿床

位于天山—兴蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地块(Ⅱ)、太平沟—穆棱裂谷带(Ⅲ)、太平沟隆起(Ⅳ)内，赋存于古元古界兴东岩群大盘道组(Pt1dP)，四方山复背斜的北东翼，地层产状倾向10(°)～72(°)，倾角在12(°)～65(°) ，规模长数百米不等，有矿带(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号)，形态层状、似层状。

矿床属区域变质型矿床、鳞片状晶质石墨矿床，成矿于古元古界兴东岩群，粘土岩—中基性火山碎屑—碳酸盐岩建造，该区岩石组合石墨石英片岩、含石墨石英片岩、斜长变粒岩、混合花岗岩、石英片岩、云母石英片岩等矿石类型，矿石工业类型为晶质(鳞片状)石墨矿石，石墨鳞片大小<0.15 mm(100目)(占54.47%)，品位(固定碳)最高18.924%，最小5.15%，平均11.89%。

2)萝北县云山石墨矿床

位于天山—兴蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地块(Ⅰ-4)、兴东古陆块(Ⅰ-4-2)、兴东陆缘增生带(Ⅰ-4-2-1)内，赋存于古元古界兴东岩群大盘道组(Pt1dP)，四方山复背斜的北东翼，地层产状倾向北东或南东，倾角20(°)～65(°)，规模长数百米不等，矿体有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体，形态层状、似层状。

矿床属区域变质型矿床、晶质石墨矿床，成矿于下元古界兴东岩群，碎屑—碳酸岩沉积建造，该区岩石组合石墨片岩、石墨石英片岩、黑云斜长片岩、大理岩、片麻岩、石英岩混合岩等，矿石工业类型为晶质(鳞片状)石墨矿石，石墨鳞片大小最大5 mm，一般在0.05～1.5 mm，品位(固定碳)最高23.59%，最小3.08%，平均10.36%。

3)萝北县四方山林场东部石墨矿床

位于天山—兴蒙造山系(Ⅰ)、佳木斯地块(Ⅰ-4)、兴东古陆块(Ⅰ-4-2)、兴东陆缘增生带(Ⅰ-4-2-1)内，赋存于古元古界兴东岩群大盘道组(Pt1dP)，四方山复背斜次尖山向斜的西翼，地层产状倾向123(°)～140(°)，倾角30(°)～65(°)，规模长数百米，宽几十米不等，矿体有6条，形态似层状、扁豆状。

矿床属区域变质型矿床、晶质石墨矿床，成矿于下元古界兴东岩群，粘土岩—碳酸岩沉积建造，该区岩石组合石英石墨片岩、白云石英石墨片岩、含石墨大理岩、大理岩、黑云片岩、云母石英片岩、变粒岩、混合花岗岩等，矿石工业类型为晶质(鳞片状)石墨矿石，石墨鳞片大小<100目占31.91%，品位(固定碳)最高18.25%，最小5.84%，平均9.14%。

1.4 矿区地质概况

大盘道组：中段主要岩性为黑云斜长变粒岩、石墨石英片岩、含石墨石英片岩、石英片岩、云母片岩等，在黑云斜长变粒岩中夹多层石墨石英片岩、含石墨石英片岩，是主要的赋矿层位。石墨矿体沿卫东河北东侧呈层状、似层状、豆荚状或透镜状北西—南东向展布，单斜状产出。总体走向北西—南东，倾向10(°)～72(°)，倾角在12(°)～65(°)之间。上段由混合花岗岩组成，夹石墨石英片岩、含石墨石英片岩。混合花岗岩呈灰白—灰黄色，交代结构、花岗变晶结构，条带状、片麻状构造，晚于石墨矿体形成，由于混合岩化作用强，破坏了石墨矿体的完整性。

2 矿产地质

矿体赋存于古元古界兴东岩群大盘道组地层中。总体走向北西—南东，倾向10(°)～72(°)，倾角在12(°)～65(°)之间。呈层状、似层状、豆荚状、分枝状或透镜状分布在08～50勘探线间，东部由于受到北东—南西韧性挤压力的影响，含矿地层产状局部发生变化。根据矿体分布情况，共圈出5个矿带。矿带内矿体长258～963 m不等，控制宽度在3.20～145.00 m。矿体东部厚大，埋藏浅，层位较稳定，夹石一般；西部矿体开始收敛变窄，厚度变薄[4]。矿体与围岩两者界线较清楚。

Ⅰ矿带：由1个矿体组成，编号为Ⅰ，矿体为分枝复合状。由8条勘探线上探槽(由北至南：8、10、12、14、16、18、20、24线)，地表100～200 m距控制控制矿体的宽度，深部用钻孔控制其延深。矿体顶底板岩石为斜长变粒岩。矿体在地表和深部形态差别较大，在地表矿体有分枝复合现象，在深部矿体仍有分枝复合现象出现(如10、14、16线)。矿石类型为单一含石墨的片岩型矿石。赋矿岩性为石墨石英片岩，石墨矿物加权品位为10.85%。

Ⅱ号矿带：由1个矿体组成，编号为Ⅱ，地表出露为3条矿体，呈豆荚状、透镜状。由4条勘探线上探槽(由北至南：8、10、14、16线)，按100～200 m线距控制控制矿体的宽度，深部少量钻孔控制其延深。矿体顶底板岩石为斜长变粒岩。矿石类型为单一的含石墨的片岩型矿石；赋矿岩性为石墨石英片岩，石墨矿物加权品位为9.74%。

Ⅲ号矿带：由2个矿体组成，编号为Ⅲ-1、Ⅲ-2，矿体为透镜状、分枝状。由3条勘探线上探槽(由北至南：16、18、20线)，按100 m线距控制控制矿体的宽度，深部少量钻孔控制其延深。矿体顶底板岩石为斜长变粒岩。矿石类型为单一的含石墨的片岩型矿石。赋矿岩性为石墨石英片岩，石墨矿物加权品位为10.72%。

Ⅳ号矿带：由7个矿体组成，编号为Ⅳ-1、Ⅳ-2、Ⅳ-3、Ⅳ-4、Ⅳ-5、Ⅳ-6、Ⅳ-7，矿体为分枝状、层状、似层状、透镜状。由9条勘探线上探槽(由北至南：32、36、38、40、42、44、46、48、50线)，按100～200 m线距控制控制矿体的宽度，深部少量钻孔控制其延深。矿体顶底板岩石为变粒岩、混合花岗岩。

Ⅴ号矿带：由1个矿体组成，编号为Ⅴ，矿体为分枝状。由3条勘探线上探槽(由北至南：32、36、40线)，按200 m线距控制矿体的宽度，深部少量钻孔控制其延深。矿体顶板岩石主要为变粒岩。矿石类型为单一的含石墨的片岩型矿石；赋矿岩性为石墨石英片岩，石墨矿物加权品位为12.94%。矿体围岩顶底板主要为斜长变粒岩，少量混合花岗岩。呈层状、条带状分布。矿体夹层大部分呈层状或透镜状分布在矿体内。矿体赋存于古元古界兴东群大盘道组变质岩中，以多层矿构成规模较大的矿床。矿体主要受地层岩性控制，固定碳品位比较稳定。原岩建造为粘土岩—中基性火山碎屑—碳酸盐岩建造，其形成环境为浅海环境。早元古代遭受区域变质作用及混合岩化作用，原岩经变质作用形成片岩、变粒岩及大理岩等，同时，原岩中的碳质经变质作用富集、集中、结晶形成石墨矿，矿床基本上受沉积因素控制。为多阶段性的沉积旋回，形成了多层的复矿层，矿层具层控特征。混合岩化作用对矿体的影响表现在两个方面，既有促使矿化富集，又有破坏其完整性。成矿时代为古元古代，属区域变质型矿床。

3 找矿标志与共伴生矿产

1)地层标志：古元古界兴东群大盘道岩组地层分布区,是寻找晶质石墨矿的重要标志。

2)电法异常区：矿化体与围岩的电性差异特征，低阻高极化异常能够指示石墨矿的寻找。自电异常强度在一定程度上反映出含石墨的多少。

3)岩性标志：石墨本身特点易于鉴别，包括各类含石墨片岩。

矿床共生矿产，与矿床共生的矿产主要是石英脉，出露于矿区卫东河以南大盘道岩组地层中，长度小于250 m，脉体宽在5～10 m间。具有白钨矿矿化，WO3品位0.01%～0.14%。石墨矿石中一般微量元素低于背景值，石墨矿石中存在伴生矿产的可能性较小[5]。

4 结 语

通过本次工作，基本了解了卫东林场石墨矿床地质特征、矿产特征、找矿标志与共伴生矿产，初步分析了该矿床成矿过程及成因，认为该矿床为沉积变质型晶质鳞片状石墨矿床。

[1] 邓晓强. 江西省银河京竹矿区地质特征与资源储量研究[J]. 中国锰业, 2017, 35(4): 27-29.

[2] 王力. 中国石墨资源概况及晶质石墨成矿规律[J]. 地质学刊, 2017(2): 310-317.

[3] 冯安生, 张然, 吕振福. 我国石墨资源开发利用“三率”调查与评价[J]. 矿产保护与利用, 2016(5): 16-18.

[4] 郭佳欢. 石墨开发利用现状研究与供需展望[D]. 北京: 中国地质大学, 2016.

[5] 王琼. 黑龙江省固体矿产资源评价[D]. 大庆: 大庆石油学院, 2005.