石墨矿资源石墨矿资源地质特征
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湖北省石墨矿矿产特征及成矿规律易承生【摘要】湖北省石墨矿属中国Ⅲ级成矿(区)带—上扬子中东部(坳褶带)Ⅲ-77-② 湘鄂西-黔中南-磷-铝土矿-硫铁矿-石墨成矿亚带,文章对湖北省石墨矿产资源已知矿床的成矿规律进行分析研究.研究结果表明:湖北省主要出产晶质石墨,矿床类型主要以区域变质型为主;湖北省石墨矿主要赋存于前寒武纪地层中,代表层位为上太古界—下元古界水月寺(岩群),中元古界红安(岩)群和震旦系陡山沱组;湖北省鳞片状晶质石墨矿主要分布在宜昌、广水和红安等地;湖北省石墨矿矿石类型有片岩型、片麻岩型、变粒岩型、混合岩型、透辉岩型及大理岩型,其中,构成工业矿床的主要为大理岩型、片岩、片麻岩型,以大理岩型质量最好;湖北省隐晶质石墨矿主要分布在枣阳、随县、十堰,但品位较低,难以加工利用.【期刊名称】《合肥工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】10页(P361-369,386)【关键词】湖北省;石墨矿;矿床;地质;矿石;成矿规律【作者】易承生【作者单位】湖北非金属地质公司,湖北武汉 430000【正文语种】中文【中图分类】P619.290 引言2010年欧盟委员会发布题为《欧盟生死攸关的原料》的报告,提出了欧盟稀有矿产原料短缺预警及对策。
报告将石墨等14种重要矿产原料列入“紧缺”名单。
我国国土资源部最近出台的《全国矿产资源规划(2016—2020年)》将新兴矿种(如石墨)的勘探、开发首次列入,可见,石墨在现代工业中的重要战略意义。
2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功分离出自由状态的石墨烯,荣获2010年的诺贝尔物理学奖。
随着石墨烯技术研究的深入,石墨烯产业化成为一种可能,而石墨烯的发展也带动了优质石墨矿开发。
湖北省在石墨矿石资源分布上以宜昌大鳞片晶质石墨为代表。
本文通过对湖北省18个石墨矿点的成矿规律与矿床特征进行分析研究,对湖北省石墨矿床进行综合分类,系统阐述了湖北省石墨矿的成矿规律,为进一步寻找与开发石墨资源提供建议。
青海省格尔木市口口尔图地区石墨矿地质特征及找矿远景分析◆ 张宇宏(青海省核工业地质局,青海西宁 810016)摘 要:口口尔图地区石墨矿点位于青海省东昆仑山西段北坡那陵郭勒河中游南部,2014~2016年开展了预查工作,在预查区内圈定14条石墨矿体。
石墨矿矿石结构主要为鳞片变晶结构、半自形晶粒状结构,片状构造、稀疏浸染状构造。
石墨矿矿石矿物成分简单,主要为晶质石墨。
本文重点通过分析矿体地质特征、矿石质量,进行成矿远景分析,以便为后续开展进一步工作提供理论指导。
关键词:口口尔图地区;晶质石墨;矿体地质特征;成矿远景分析石墨作为一种重要的非金属矿产越来越受到人们的关注,尤其是近几年石墨烯的问世,国家加大了对其的勘查和开发力度。
口口尔图地区石墨矿含矿岩性为斜长角闪片岩,其次为大理岩。
矿体层控特征明显,受构造影响较小。
石墨矿体走向上长度86~1015m,倾向上控制斜深34~280m,真厚度2.00~9.59m,固定碳品位3.65~8.76%。
初步估算334级固定碳资源量59.92万吨,达到了中型规模,通过进一步工作有望提高矿石资源量级别。
1 矿区地质特征口口尔图地区石墨矿点位于青海省东昆仑山西段北坡那陵郭勒河中游南部,大地构造位置处于东昆仑造山带西南部,昆中和昆北断裂带之间伯喀里克—香日德印支期金、铅、锌(铜、稀有、稀土)成矿带。
预查区内地层出露简单,主要为下元古界金水口岩群(Pt1J)及第四系。
下元古界金水口岩群(Pt1J)依据岩性特征进一步划分为片麻岩组(Pt1J1)、片岩组(Pt1J2)和大理岩组(Pt1J3)。
其中,片麻岩组仅分为片麻岩段(Pt1J1gn),片岩组细分为角闪片岩段(Pt1J2sch(ψ))、石英片岩段(Pt1J2sch(q)),大理岩组仅分为大理岩段(Pt1J3mb)。
本区内构造主要为断裂,其中F2呈北西西向展布于中部,为压扭性逆断层,出露长度约0.5km,宽1~2m,断层倾向16°~18°,倾角57°~61°;F3呈北西向展布于南部,出露长度约1.3km,断层面倾向15°~20°,倾角69°~82°(图1)。
石墨矿资源概述石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域十分广泛。
石墨在冶金工业中主要用作耐火材料;在铸造业中用作铸模和防锈涂料;在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池,制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料,制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面;在机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂;在化学工业中用于制造各种抗腐蚀器皿和设备;在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等;在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬,火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上的无线电连接信号和导电结构材料。
此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。
随着现代科学技术和工业的发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济中具有重要的作用。
一、矿石矿物原料特点石墨的化学成分为碳(C)。
天然产出的石墨很少是纯净的,常含有10%~20%的杂质,包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。
石墨矿物呈铁黑、钢灰色,条痕光亮黑色;金属光泽,隐晶集合体光泽暗淡,不透明;解理{0001}完全,硬度具异向性,垂直解理面为3~5,平行解理面为1~2;质软,密度为2.09~2.23g/cm3,有滑腻感,易污染手指。
矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。
石墨属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状,集合体呈致密块状、土状或球状。
陕西城固、佛坪石墨矿地质特征及找矿标志摘要:以往开展的诸多地质工作,在城固、佛坪一带已发现有大量的石墨矿(化)点及矿床矿产,对成矿背景从宏观视野系统调查总结,全面对比研究该带石墨矿产成矿条件找矿规律。
关键词:石墨矿;成矿规律;找矿标志;陕西0引言随着地质找矿以服务工业转型和优化经济结构为目标,以寻找“优、急、稀、特”矿种为重点,陕西国土自然资源厅根据全省石墨资源成矿条件、现有工作程度及地勘基金项目安排情况,将开展了为期两年的“石墨大会战”。
在陕西汉中市城固、佛坪一带已发现洋县七星沟、毛家沟石墨矿点、明崖沟石墨矿床(中型)、大安沟石墨矿床(大型)、秧田坝石墨矿床(小型)、佛坪县十亩地石墨矿床(小型)、城固县回子坝石墨矿点和留坝青桥铺石墨(小型)等,通过对比研究分析,总结该带石墨矿产成矿条件找矿标志。
1地质背景在城固、佛坪一带所发现石墨矿的地段处于秦祁昆成矿域,秦岭-大别成矿省,南秦岭Au-Pb-Zn-Fe-Hg-Sb-RM-REE-V-蓝石棉-重晶石成矿带,白水江-白河石墨滑石蓝石棉四级成矿亚带之下的洋县-宁陕石墨滑石远景区。
在城固、佛坪一带的石墨矿产出主要受地层和岩性控制,矿体主要产黑云斜长片麻岩中,其次为寒武—奥陶系含石墨石英片岩中。
其中以古元古界含石墨层位最为广泛,具有较大的成矿远景。
岩石组合以绿帘透辉石变粒岩、含石榴石矽线石钙质黑云片麻岩、含石榴石矽线石黑云斜长变粒岩为主,夹含石英钙质变粒岩、含石墨黑云石英片岩、中细晶大理岩、含石墨大理岩,局部偶夹灰黑色石英岩,总体以钙硅酸盐粒岩-钙质变粒岩为特征。
图1-1 典型石墨矿含矿建造地层柱状对比图2含矿建造条件在城固、佛坪一带石墨矿以元古宇湾牛坝期含石墨岩系为主,湾牛坝期含石墨岩系分布于佛坪-留坝隆滑构造的南部边缘。
区域上含矿建造具有可比性,古元古界长角坝岩群含矿岩系分布受八里关-双溪推覆构造带控制。
在洋县-宁陕石墨成矿带内,自西至东分布有青桥河、七星沟、毛家沟、明崖沟、大安沟、秧田坝等石墨矿床(点)。
【矿产资源】赤城县龙关一带石墨矿床地质特征袁军英,吴先冰(中国建筑材料工业地质勘查中心河北总队,河北 保定 071051)摘要:河北省赤城县龙关一带石墨矿床分布于太古界谷嘴子组第三岩性段的石墨黑云斜长片麻岩、含石墨黑云斜长片麻岩、石墨斜长片麻岩、含石墨变粒岩和石榴斜长角闪岩及大理岩中;矿床是区域变质和二期的混合岩化作用交代重结晶作用形成的;石榴斜长角闪岩和大理岩是该地区太古界谷嘴子组地层中的重要找矿标志。
关键词:石墨;地质特征;成矿规律;找矿方向;河北赤城中图分类号:P619.252 文献标识码:A 文章编号:1007-9386(2007)04-0069-012007年第4期 中国非金属矿工业导刊 总第62期SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS河北省赤城县龙关一带石墨矿资源丰富,是我国晶质鳞片石墨矿的主要产地之一,在国内同类矿床中占居重要地位。
1 成矿地质背景该地区大地构造位置位于中朝准地台燕山台褶带宣龙复式向斜龙关穹褶束内。
区域内出露的地层主要为太古界谷嘴子组、红旗营子组;元古界长城系常州沟组、串岭沟组、大红峪组、高于庄组,元古界蓟县系雾迷山组;中生界侏罗系中统后城组、白旗组;以及新生界第四系。
区域构造主要以北东及北西向两组断裂为主,其中以北东向发育,北西向次之,主要为正断层,局部有斜向滑移现象。
褶皱构造主要表现为波状褶曲,断裂和褶皱构造对石墨矿床的产出形态具有重要的控制作用。
区域内岩浆岩不甚发育,主要以岩脉形式沿北东及北西两组方向分布。
脉岩种类主要有石英脉、花岗细晶岩脉、霏细岩脉及中基性岩脉(包括煌斑岩脉)。
2 矿床地质特征及成矿规律2.1 矿床地质特征石墨矿体赋存于太古界谷嘴子组岩性中,其岩性主要为一套中—深变质作用形成的角闪斜长片麻岩、二辉斜长麻粒岩,含石榴斜长麻粒岩夹浅色麻粒岩,透镜状、似层状不纯大理岩和磁铁石英岩,含石墨云母斜长片麻岩。
⽯墨矿情况介绍⽯墨矿情况介绍⼀、⽯墨简介(⼀)⽯墨概念⽯墨(graphite)是有机成因的碳质物变质⽽成,最常见于⼤理岩、⽚岩或⽚⿇岩中。
煤层可经热变质作⽤部分形成⽯墨,⽽少量⽯墨则是⽕成岩的原⽣矿物。
⽯墨由于其特殊结构,具有耐⾼温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性,⼀直是军⼯与现代⼯业及⾼、新、尖技术发展中不可或缺的重要战略资源,⽯墨应⽤范围⼴泛,国际曾有专家预⾔“20世纪是硅的世纪,21世纪将是碳的世纪”。
⽯墨鉴定特征:1、铁⿊⾊,硬度低,⼀组极完全解理,有滑感和染⼿。
2、⽯墨是在⾼温下形成。
3、⽯墨最常见于⼤理岩、⽚岩或⽚⿇岩中,是有机成因的碳质物变质⽽成。
煤层可经热变质作⽤部分形成⽯墨。
少量⽯墨是⽕成岩的原⽣矿物。
⽯墨也常见于陨⽯中,⼀般为团块状,以⼀定⽅位关系组成⽴⽅体外形的多晶集合体称⽅晶⽯墨。
(⼆)⽯墨的分类1、天然⽯墨按⽯墨结晶形态和⼯艺特性,将天然⽯墨分为三类:(1)致密结晶状⽯墨致密结晶状⽯墨⼜叫块状⽯墨。
此类⽯墨结晶明显,晶体⾁眼可见。
颗粒直径⼤于0.1毫⽶,⽐表⾯积范围集中在0.1-1m2/g,晶体排列杂乱⽆章,呈致密块状构造。
这类⽯墨矿品位很⾼,⼀般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞⽚⽯墨好。
(2)鳞⽚⽯墨鳞⽚⽯墨晶体呈鳞⽚状;这是在⾼温⾼压下变质⽽成的,有⼤鳞⽚和细鳞⽚之分。
此类⽯墨矿品位不⾼,⼀般在2~3%,或10~25%之间。
它是⾃然界中可浮性最好的矿⽯之⼀,经过多磨多选可得⾼品位⽯墨精矿。
这类⽯墨的可浮性、润滑性、可塑性均⽐其他类型⽯墨优越,因此其⼯业价值最⼤。
(3)隐晶质⽯墨隐晶质⽯墨⼜称微晶⽯墨或⼟状⽯墨,这种⽯墨的晶体直径⼀般⼩于1微⽶,⽐表⾯积范围集中在1-5m2/g,是微晶⽯墨的集合体,只有在电⼦显微镜下才能见到晶形。
此类⽯墨的特点是表⾯呈⼟状,缺乏光泽,润滑性⽐鳞⽚⽯墨稍差。
品位较⾼,⼀般固定碳含量60~85%。
87矿产资源Mineral resources内蒙古乌拉特中旗道德哈日陶勒盖石墨矿地质特征及成因分析赵志飞,高玉石,张启峰(内蒙古第十地质矿产勘查开发院,内蒙古 赤峰 024000)摘 要:内蒙古乌拉特中旗道德哈日陶勒盖石墨矿产于古元古界宝音图岩群一岩组(Pt1B.1)石英片岩、二云石英片岩、变粒岩及大理岩中。
矿体受古元古界宝音图岩群一岩组控制,呈层状、透镜状产出。
通过对该矿床的矿体特征、矿石特征、围岩及夹石等研究分析表明,道德哈日陶勒盖石墨矿为古元古界宝音图岩群一岩组砂、泥质岩经变质作用形成片岩过程中,碳质成分局部富集,经变质形成晶质石墨矿床,其矿床成因类型属于沉积变质型石墨矿。
关键词:石墨矿;矿床特征;成因类型;找矿标志中图分类号:P619.252 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)02-0087-02收稿日期:2021-01作者简介:赵志飞,男,生于1983年,汉族,内蒙古赤峰市,本科,工程师,研究方向:资源勘查。
道德哈日陶勒盖石墨矿位于巴彦淖尔市乌拉特中旗境内,行政区隶属海流图镇管辖。
区域矿产研究工作较为匮乏,有关石墨矿产工作方面为空白。
该石墨矿为《内蒙古自治区巴彦淖尔市伊肯公等三幅1:5万区域矿产地质调查》项目中发现,笔者依托该项目对矿区的地质概况、矿体特征、矿石特征等进行了初步的研究,并讨论了该矿床的成矿因素及找矿标志,为今后的研究工作提供依据。
1 区域地质背景按照板块构造观点,本区大地构造位置位于天山—兴蒙造山系,包尔汉图-温都尔庙弧盆系,敖仑尚达-翁牛特旗岩浆弧与华北陆块区、阴山—冀北陆块,阿拉善右旗-乌拉特后旗基底杂岩带的交接部位[1]。
测区内出露的地层有古元古界宝音图岩群一岩组(Pt 1B.1),为一套浅海-滨海相碎屑岩夹火山碎屑岩建造,地层内褶皱发育,轴向北东。
侵入岩有早石炭世二长花岗岩(C 1ηγ)、中二叠世花岗闪长岩(P 2γδ)与矿产成因关系密切[2]。
内蒙古阿拉善左旗南部地区石墨矿地质特征及控矿因素分析石墨广泛应用于石油化工、冶金、轻工业、电气、军工、航天、等工业部门,随着石墨烯等高新技术的发展。
石墨的应用领域还在不断拓宽。
研究区位于阿拉善左旗南部,以往的地质和研究工作主要以铁矿为主,对石墨矿的研究较少。
本文主要对内蒙古自治区阿拉善左旗闫地拉图石墨矿、库井沟石墨矿地质特征、矿床成因、成矿时代及控矿因素进行了综合研究,并探讨该区及邻近区进一步找矿方向。
研究区大地构造位置位于处于秦岭褶皱带,河西走廊过渡带中东部。
该区成矿区带位于秦祁昆成矿域,阿尔金-祁连成矿省,河西走廊Fe-Mn-萤石-盐类-凹凸棒石-石油成矿带,闫地拉图Fe-Mo-Ni成矿亚带。
闫地拉图石墨矿的发现实现了该地区矿产勘查工作新的突破。
本区所出露石炭系下统臭牛沟组,是高岭土、石墨矿赋矿层位,是寻找高岭土、石墨、煤等矿产的有利地段。
研究区勘查结果表明,石墨矿产于石炭系下统臭牛沟组(C<sub>1</sub>?)盆地内,岩性为明矾石化含石墨石英岩、含石墨炭质板岩,为隐伏矿体,矿体规模较大。
闫地拉图石墨矿钻孔控制南北长约2200m,东西宽约1200m,呈厚层状产出,产状近水平,埋藏深度为45<sup>6</sup>0m。
钻孔见矿矿体厚度16.52<sup>1</sup>10.30m,固定碳含量2.51<sup>9</sup>.60%。
属大型晶质石墨矿。
库井沟石墨矿控制矿体长度约1500m;控制矿体宽度690m,总厚度120<sup>1</sup>74m,平均142m。
共发现4层矿体,固定碳含量2.56<sup>1</sup>8.03%。
属大型晶质石墨矿。
该地区石墨矿为区域变质型(浅变质),成矿时代为晚古生代—中生代,且构造作用对成矿有重要影响。
且石墨矿具有高极化率低电阻的特性,使得物探和钻探相结合的方式成为该地区快速评价隐伏石墨矿床有效的勘查手段。
陕西省石墨矿地质特征及成矿要素分析石墨是我国重要的非金属战略矿种之一,广泛应用于新能源、新材料方面。
陕西省石墨储量位居全国第七[1]。
根据《陕西省矿产资源储量简表》,截止2016年底,陕西省累计查明晶质石墨资源储量524.41万吨(矿物量),隐晶质石墨资源储量293.43万吨。
通过分析陕西省石墨矿地质特征,研究不同类型石墨矿的成矿要素特征,可为针对性开发本省石墨资源提供理论支持,为优化陕西省石墨矿产业布局奠定基础。
1 成矿地质背景 1.1 大地构造位置陕西省石墨矿床集中分布于华北地台南缘、扬子地台北缘,近于东西带状分布于板块缝合带南北两侧。
根据陕西省区域地质志,骊山断凸、太华断垄、陇山断裂、北秦岭复合岛弧杂岩带、佛坪古岛弧杂岩带等5个三级构造单元中有石墨矿分布。
1.2 赋矿层位区域变质型石墨矿含矿层位有太古界太华岩群、古元古界陇山岩群、古元古界秦岭岩群雁岭沟组、郭庄组、中元古界峡河岩群寨根岩组、古元古界长角坝岩群、下志留统舟曲组等。
隐晶质石墨矿体赋存于中石炭统草凉驿群地层中。
陕西省石墨含矿层位归对应着晶质石墨、隐晶质石墨矿两类。
见表2。
表2 陕西省石墨矿床典型矿床成的变质沉积岩系中[2],主要岩性有片麻岩、片岩、大理岩、变粒岩、石英岩、斜长角闪岩等。
属此类型的矿床有临潼骊山、潼关铜峪、陇县六桥、丹凤庾家河、洋县铁河等,可以和内蒙查汗木胡鲁、黑龙江鸡西柳毛、山东莱西南墅等石墨矿比对。
②中浅区域变质型。
此类矿产主要产出于深水泥质富硅铝质和碳酸盐沉积建造中,主要岩性有黑云母变粒岩、含石墨云母石英片岩、含碳及黄铁矿的石英片岩等。
岩浆侵入与沉积岩接触,引起区域变质作用。
属此类型的矿床有勉县庙坪、留坝桑园坝等,可以和内蒙古大乌淀、新疆阿拉托别、青海乐都大沟等石墨矿比对。
(2)接触变质型。
此类矿床产出于中石炭统草凉驿群地层与加里东期酸性岩体外接触带中,受原始沉积含碳地层与规模较大岩体双重因素控制,属此类型的矿床有凤县煤沟、眉县铜峪等,可以和吉林磐石、湖南鲁塘等石墨矿比对。
石墨矿勘查报告1. 引言石墨是一种非金属矿产,具有良好的导电性和热稳定性,被广泛应用于铅笔芯、涂料、耐火材料等行业。
随着石墨的需求不断增加,石墨矿的勘查工作变得尤为重要。
本报告旨在对某一具体地区的石墨矿进行勘查,并对矿产资源的储量和品质进行评估。
2. 勘查区域概况2.1 地理位置XXX,总面积为XXX平方公里。
勘查区位于某省某市,东经XXX XXX,北纬XXX2.2 地质背景该区域地质构造较为复杂,主要由片麻岩、片岩和石英脉等组成。
石墨矿主要分布在该区域的XX山脉和河流周围。
该地区地质年代为古生代。
3. 勘查方法3.1 实地调查在勘查区域内,我们进行了大规模的实地调查,包括地质地貌、矿区地貌、水系和植被覆盖等的观察。
3.2 采样分析我们在该区域选择了代表性的地点进行了采样工作。
采样包括地表采样和钻孔采样。
采样后的样品经过实验室分析,通过碳含量、石墨矿晶体形态、石墨矿颗粒度等指标来评估石墨矿的储量和品质。
3.3 地球物理勘查为了进一步了解石墨矿的分布情况,我们进行了地球物理勘查,包括电磁法、重力法和地震法等。
通过地球物理勘查,我们可以获取石墨矿矿体的形态、深度和储量等信息。
4. 勘查结果4.1 石墨储量评估根据采样分析和地球物理勘查结果,我们得出了该区域石墨的总储量为XXX吨,其中可采储量为XXX吨,石墨矿的平均品位为XXX%。
4.2 石墨品质评估通过石墨样品的化学分析和石墨晶体形态的观察,我们评估了石墨的品质。
根据评估结果,我们得出了该区域的石墨品质较好,适合用于高端产品的制造。
4.3 石墨矿开发建议根据勘查结果,我们对石墨矿的开发提出以下建议:- 推进矿区的规划和建设,确保矿产资源的合理开采; - 加强环境保护意识,采取有效措施减少矿山对周围环境的影响; - 提高石墨矿的利用价值,发展高端产品生产。
5. 结论通过对勘查区域的实地调查、样品分析和地球物理勘查,我们对该区域的石墨矿进行了全面的评估。
石墨矿资源石墨矿资源地质特征一、矿床时空分布及成矿规律中国石墨矿床常产出于大地构造隆起区或断裂岩浆带上,较集中的分布于中国的东部环太平洋构造带、康滇—龙门大巴—黄陵、祁连—秦岭—淮阳、天山—阴山以及金沙江—哀牢山5个成矿地带。
区域变质型石墨矿床分布于中朝准地台和扬子准地台以及吉黑、秦岭、祁连、华南、三江等褶皱系的隆起区,例如:在佳木斯隆起、胶辽断隆、内蒙古地轴、豫西断隆、山西断隆及康滇地轴等隆起区,分布较多的晶质石墨矿床,规模多为大、中型矿;在黄陵背斜、龙门—大巴台缘褶带、秦岭地轴、淮阳地轴及武夷隆起区,也分布有较多的以中、小型矿为主的晶质石墨矿床。
接触变质型隐晶质石墨矿床大多分布于中国东部环太平洋构造带,尤其是郯庐断裂系(包括依兰—依通断裂在内)以东地区,西部某些断裂带也有分布。
岩浆热液型晶质石墨矿床则分布于中国西部的一些断裂岩浆带间。
区域变质型石墨矿床含矿岩系的时代从新太古代到早寒武世,其中以新元古代最为重要,北方多为新太古代至新元古代,南方多为新元古代至早寒武世,北方早于南方,其含矿层位有华北的桑干群、胶东的粉子山群、豫西的太华群、龙门—大巴山的火地垭群、黄陵背斜的崆岭群、康滇地轴的昆阳群、南天山的库尔勒群和兴凯湖的麻山群、武夷山的建瓯群及罗峰溪群等变质岩系;接触变质型隐晶质石墨矿床含矿岩系的时代从晚古生代石炭纪、二叠纪至中生代侏罗纪,其中最重要的是晚二叠世及早侏罗世和晚侏罗世,北方以晚、早侏罗世及石炭纪的较多,南方以二叠纪为主,其主要含矿层位北方有石盒子组、二道梁子组、鸡西群,南方有斗岭组、龙潭组及梨山组等煤系地层,产生接触变质作用的岩浆热源体的侵入时代大多为印支期—燕山期,但北方也有的为海西期;岩浆热液型晶质石墨矿床的形成则多与海西期的中、酸性岩浆岩的侵入有关。
中国石墨矿床的成矿作用发生于一定的大地构造发展阶段,有三个重要的成矿期,包括一次接触变质及岩浆热液成矿期和两次区域变质成矿期。
1.接触变质及岩浆热液成矿期该期时代为印支期—喜马拉雅期(T-K,67~230Ma)属于海西—燕山构造旋回。
成矿作用发生于古欧亚大陆基本形成至开始部分解体,滨太平洋及特提斯喜马拉雅构造强烈活动阶段。
在中国东部环太平洋构造域等地,由中酸性岩体侵入含煤地层引起接触变质作用,煤层变质形成隐晶质石墨矿床;而在新疆、西藏等一些地方,由于与中、酸性岩体活动有关的岩浆热液作用,形成成因独特的晶质石墨矿床。
2.区域变质第Ⅱ成矿期该期时代为扬子—加里东期(Pt2—Pt1,400~1100Ma),属于扬子—加里东构造旋回。
成矿作用发生于中国地台基本形成并开始解体的早期阶段,多见于褶皱隆起区,如佳木斯隆起、哀牢山褶皱带、金沙江褶皱带、武夷山褶皱区,云开大山褶皱区等地,以麻山群、昆阳群、罗峰溪群、陀烈群等为代表,由于区域变质作用形成晶质石墨矿床。
3.区域变质第Ⅰ成矿期该期时代为中条期以前(Ar—Pt,1700Ma以前),属于中条旋回以前的构造旋回。
成矿作用发生于中国地台逐步形成阶段的陆核区及地台发展过程中的一些残块,如河淮、鄂尔多斯、武当—淮阳地盾、黄陵背斜古基底、祁连中间隆起区等地,以桑干群、粉子山群、太华群、登封群、三道洼群、崆岭群为代表,由于区域变质作用形成晶质石墨矿床。
二、矿床类型中国已知的具有工业价值的石墨矿床按其成因可分为:区域变质型石墨矿床、接触变质型石墨矿床及岩浆热液型石墨矿床三种类型。
其中以区域变质型晶质石墨矿床最多,其次为接触变质型隐晶质石墨矿床,岩浆热液型晶质石墨矿床较少。
(一) 区域变质型石墨矿床此类型矿床占中国已知石墨矿床的84%,储量占石墨探明储量的77%,是中国石墨矿床中主要的工业类型。
矿床赋存于前寒武纪的中、深变质岩系中,主要岩性有片麻岩、片岩、透辉(透闪)岩、大理岩、变粒岩、石英岩、斜长角闪岩等,原岩建造多属粘土岩-碳酸盐岩-基性火山岩,沉积于近陆源浅海区,石墨矿层往往赋存在其上部富碳酸盐部位,含矿岩系的变质程度普遍达到角闪岩相至麻粒岩相。
矿床褶皱、断裂构造发育,常伴有晚期花岗岩、伟晶岩类侵入,混合岩化作用普遍,多期变质作用叠加影响较明显。
矿体受沉积变质作用控制,有一定的层位,产状多与围岩产状一致,呈层状、似层状或透镜状,长度一般为几十至数百米,有的可达千米以上,倾角陡—中等。
一个矿床中一般有多层矿体,常受断层或岩体的破坏而使矿体形态复杂化。
常见的矿石类型有石墨片麻岩和石墨片岩,其次为石墨透辉岩,少数矿床有石墨变粒岩、石墨混合岩及石墨大理岩等。
矿石中与石墨共生的矿物多达30余种,主要有长石、石英、云母、方解石、白云石,含多种变质矿物如透辉石、透闪石、红柱石、夕线石、石榴子石、黝帘石、蛇纹石、金云母等,伴生有黄铁矿、金红石、钒云母、钒榴石等。
石墨呈鳞片状结晶,聚片状或星散状较均匀分布,具定向构造或浸染构造。
石墨鳞片片径0.1mm至数毫米不等,混合岩化作用常使石墨粗化或相对富集。
矿石品位一般不高,固定碳含量低的为3%~10%,较高的为10%~16%,有的可达30%以上。
矿石的可选性好,精矿质量也好。
由于原岩沉积环境还原条件良好,含矿建造中常富含硫、钛、钒、磷物质,有的矿床中伴生的金红石、黄铁矿及钒等可供综合回收利用。
矿床规模多为中—大型(有的规模特大)。
属于此类型的矿床有:黑龙江鸡西、柳毛,山东莱西南墅及北墅,内蒙古兴和,湖北宜昌三岔垭等石墨矿床。
(二) 接触变质型石墨矿床此类型矿床占中国已知石墨矿床的14%,储量占石墨探明储量的22%,是中国石墨矿床中较主要的工业类型。
此类矿床是由于岩体侵入煤系地层引起煤层接触变质而成。
侵入岩体一般为酸性或中、酸性花岗岩、闪长岩,岩体常沿背斜轴部或倾伏端等构造有利部位侵入,上有盖层,封闭条件良好。
受变质的煤层一般为优质无烟煤,煤岩性质多属镜煤质亮煤类型。
接触变质晕宽一般可达2~3km,含煤岩系原岩为粘土质岩、砂岩、碳酸盐岩等,变质成为板岩、千枚岩、片岩、大理岩等,以板岩最为广泛,变质程度一般为绿片岩相或角闪岩相。
无烟煤变质为隐晶质石墨,从接触带向外渐次出现石墨—半石墨—无烟煤的渐变过渡带。
矿体呈层状、似层状、带状及透镜状分布,长度几百米至数千米,常见多层矿体,单层厚度几十厘米至数米,有的可达十余米,一般为1~3m,倾角有的陡,有的呈缓倾斜。
由于矿床多生成于褶皱、断裂发育且有岩体侵入的地质环境中,矿体形态一般复杂。
矿石自然类型可分软质、硬质两种。
矿石外观呈土状、致密块状,由隐晶、微晶及细晶石墨鳞片构成集合体,以隐晶石墨为主,共生矿物有石英、粘土矿物、黄铁矿及红柱石、堇青石、夕线石、黑云母等。
矿石品位一般较高,固定碳含量多为60%~80%,高者可达90%以上,少数矿床低于60%。
矿石精选困难,一般手选加工后可提供工业利用。
矿床规模以中、小型为主。
属于此类型的矿床有:湖南郴州鲁塘、吉林磐石烟筒山等石墨矿床。
(三) 岩浆热液型石墨矿床此类型矿床较为少见,仅占中国已知石墨矿床的2%,储量占石墨探明储量的1%,目前只在中国西部新疆、西藏等地有所发现。
与岩浆有关的石墨矿床见于新疆奇台等地,产于花岗岩的接触带,矿体即为含石墨花岗岩,常成群分布,呈透镜状、囊状,形态与产状都较复杂,单矿体直径长十至数百米,厚度几十至200m,石墨呈团块状或鳞片状分布于花岗岩中,矿石品位(固定碳含量)3%~6%,矿床规模一般为中、小型。
与热液有关的石墨矿可见于新疆托克布拉克等地,石墨产于库尔勒群下部大理岩与花岗伟晶岩的节理裂隙中,规模小、品位低,目前尚未探明具有工业价值的矿床。
三、典型矿床(一) 黑龙江省鸡西市柳毛石墨矿该矿床为区域变质型晶质石墨矿床,位于佳木斯隆起区南部麻山石墨含矿带的东端。
麻山一带是一个主要由近东西向的复向斜和逆冲断裂组成的构造区,以后又被北西及北东向断裂支解为一系列叠瓦式断块。
含矿层位麻山群逆冲隆起,大面积分布于林口—鸡西—光义一带。
整个麻山群普遍含石墨,共有12个石墨层,众多的矿点星罗棋布于鸡西,土顶子、黄汪沟、西麻山、石场、和平、余庆、中三阳、龙爪及光义等地构成一个规模巨大的麻山含矿带,是中国已知的最大的石墨产区。
柳毛石墨矿是麻山含矿带中规模特大的矿床,处于八面通台凸北东端,密敦断裂北西侧龙山复向斜北东断块隆起区中,矿区分布元古宇麻山群的西麻山组和龙山村组中—深变质岩系。
矿体赋存在下部西麻山组中,其主要岩性:下部为石榴球斑条带混合岩夹石榴堇青片麻岩,二辉斜长片麻岩和石英钾长交代岩,大理岩及混合岩化石墨透辉斜长片麻岩等;上部以混合岩化石墨透辉斜长片麻岩、石墨夕线斜长片麻岩为主,夹石墨石英片岩、变粒岩、混合岩等,是区内的主要含矿层位。
矿区内褶皱和断裂构造发育,大西沟复向斜轴向50°~60°,由3个次级向斜和1个次级背斜组成,走向断裂和横断裂规模较大,对地层和矿体有控制作用,岩浆岩则以小脉岩穿插为主。
图4.13.2黑龙江鸡西柳毛石墨矿大西沟矿段矿体分布略图①1.第四系;2.大理岩或透辉岩;3.片岩;4.片麻岩;5变粒岩;6.混合岩;7.石墨矿体;8.西麻山组;①据谭冠民引自黑龙江地质矿产局第一调研所,略有删节矿体分布在西麻山组上部含矿变质层位中,各矿层组成宽600~1000m的矿带,主要分布在大西沟复向斜构造的北西翼,走向50°~60°,倾向南东,倾角45°~60°。
由于褶皱、断裂对矿层的影响,矿区划分为站前、郎家沟及大西沟3个矿段,共有工业矿体56个。
其中大西沟矿段的矿体最为集中,规模也最大,分布有大、小矿体44个(见图4.13.2、图4.13.3)。
单矿体平均厚度11~27m,呈层状、楔状及透镜状,常见膨胀、收缩、分叉及断裂切割现象,厚度变化系数为64%,长度300~1600m,斜深200~800m,倾角40°~60°。
矿石自然类型有钒榴石墨矿、夕线石墨矿、石英石墨矿、钙质(大理岩)石墨矿等。
与石墨共生的矿物有:钒榴石、金红石、石榴子石、夕线石、榍石、透辉石、石英、方解石、钛铁矿等。
矿石化学成分为:固定碳10.32%(Ⅶ号矿体为15.26%),品位变化系数33%,TiO20.047%、V2O50.17%、Fe2O35.69%、S 1.35%。
矿石可选性好,精矿品位可达90%。
矿区矿石平均风化深度33.56m,风化矿石的硬度低,含硫量降至0.35%,更有利于采选。
图4.13.3黑龙江鸡西柳毛石墨矿床大西沟矿段A-B剖面略图①①据谭冠民引自黑龙江地质矿产局第一调研所,略有删节,图例同图4.13.2(二) 湖南省郴州市鲁塘石墨矿该矿床属接触变质型隐晶质石墨矿。
矿床位于粤桂湘赣褶皱带骑田岭褶皱区鲁塘复向斜东翼,骑田岭花岗岩体西侧,江都庙断裂和金湘源断裂之间的外接触变质围岩中。