柴达木盆地西北缘晶质石墨矿特征及找矿远景

郁东良 王永刚 申大利

(青海省核工业地质局)



柴达木盆地西北缘晶质石墨矿特征及找矿远景

郁东良 王永刚 申大利

(青海省核工业地质局)

柴达木盆地西北缘、阿尔金断裂南缘青海省境内地区广泛发育古元古界达肯大坂岩群，主体岩性为片麻岩、大理岩、石英片岩，原岩主要为杂砂岩、泥质岩，早期经历区域变质作用，后期经过混合岩化作用改造，对形成晶质石墨矿有利。在达肯大坂岩群中已发现大通沟南山、黄矿山等晶质石墨矿床，此外尚有相当一部分的空白区未开展工作。对大通沟南山、黄矿山等晶质石墨矿床的地质特征进行了详细分析，并对矿床成因、找矿标志及找矿远景进行了探讨，对于区内进一步开展石墨矿床找矿工作有一定的参考价值。

晶质石墨 地质特征 矿床成因 找矿标志 找矿远景

晶质石墨具有导电、导热、耐高温、化学性质稳定、润滑、可塑等性能，被广泛用于化工、核工业、冶金、机械制造、电器、航空航天、军工、核电等领域[1]。近年来，晶质石墨资源引起了国内外的广泛关注，已成为继稀土之后的又一稀缺资源。柴达木盆地西北缘前人工作偏重于贵金属和有色金属矿床的找寻，近年来在该区陆续发现多处晶质石墨矿床(点)，如大通沟南山、黄矿山晶质石墨矿床，斑红山晶质石墨矿点等。2015年青海省地勘基金开展了“青海省柴周缘晶质石墨矿可利用性评价与靶区优选”项目，旨在对青海省内的晶质石墨找矿前景、可利用性进行综合研究评价。本研究基于该项目成果，对柴达木盆地西北缘晶质石墨矿成矿地质特征、找矿远景进行综合分析，供区内晶质石墨找矿参考。

1 成矿地质背景

研究区位于阿尔金断裂南侧、柴达木地块西北缘(图1)[2-3]。区内出露地层以古元古界达肯大坂岩群为主，其次有少量的蓟县纪万洞沟群及早—中侏罗世大煤沟组，新近纪油砂山组零星出露[4]。区内断裂构造发育，主体为阿尔金南缘深大断裂带、柴达木盆地北缘断裂，二者均为区域性壳型断裂，主要表现为逆冲兼走滑的脆性断层，严格控制着区内地层、岩浆岩的展布及矿产分布。研究区内岩浆侵入活动频繁而剧烈，侵入岩分布广泛且规模较大，岩石类型从超基性至酸性均可见到，以中—酸性侵入岩最为发育，基性及超基性岩则零星分布。各类侵入岩分属加里东、华力西及印支期等3个主要岩浆旋回，其中以加里东及华力西2期岩浆活动最为强烈。

2 典型晶质石墨矿床地质特征

2.1 大通沟南山晶质石墨矿床

2.1.1 矿区地质特征

大通沟南山矿区内出露地层以古元古界达肯大坂岩群、第四系为主，其中达肯大坂岩群主要有透辉(闪)石大理岩、黑云斜长片麻岩、含石墨大理岩、斜长角闪片岩偶夹石英岩，主要含矿岩性含石墨大理岩(图2)。岩石普遍经历了深层次韧性剪切变形和后期脆性变形叠加改造。断裂构造从矿区西南穿过，出露长4 km，发育于达肯大坂岩群及早石炭世闪长岩中，断层通过处岩石挤压破碎。侵入岩主要为早石炭世黑云斜长花岗岩、闪长岩，岩体侵入于达肯大坂岩群大理岩组的片麻岩、片岩、大理岩中，围岩发生硅化、角岩化等蚀变，对于石墨矿品级的进一步提升有极大的促进作用。

2.1.2 矿体特征

图1 柴达木盆地西北缘区域地质概况

图2 大通沟南山矿区地质概况

2.1.3 矿石特征

矿石一般呈半自形—他形粒状结构、粒状鳞片变晶结构，浸染状构造，石墨含量一般为1%～10%，主要呈鳞片状、粒径为0.05～0.25 mm的单晶或聚晶，局部为粒径约0.2 mm的他形团斑，浸染于脉石粒间及其节理中。鳞片长0.01～0.05 mm。脉石矿物以透辉石、透闪石、方解石、绿帘石为主。矿石结构主要为鳞片变晶结构，矿石构造包括星点状构造、条带状构造等。矿石工业类型属晶质鳞片状石墨矿，自然类型属石墨大理岩型，含矿岩性均为透辉石大理岩。

2.1.4 矿石化学成分

矿石成分分析结果(表1)表明，矿石中的主要有害杂质为Fe、S、P，一般要求含量：w(Fe2O3)3%～10%，w(S)1%～4%，w(P2O5)0.02%～0.55%，总体来讲，有害杂质含量不高。

表1 大通沟南山石墨矿床矿石化学成分

2.2 黄矿山晶质石墨矿床

2.2.1 矿区地质特征

黄矿山矿区出露地层主要为古元古界达肯大坂岩群和第四系，其中含矿地层为达肯大坂岩群，主要岩性为透辉石大理岩、透闪石大理岩、黑云斜长片麻岩，次为白云石大理岩，含石墨大理岩，石英片岩等。区内NW向逆断裂构造较发育，侵入岩主要为印支期二长花岗岩。

2.2.2 矿体特征

2.2.3 矿石特征

矿石矿物为晶质石墨，固定碳含量一般为9.69%～18.41%，最高达33.87%，含少量的黄铁矿、褐铁矿。石墨呈灰黑色，鳞片状，多呈单晶 ，分布较均匀。单晶鳞片直径一般0.026～0.44 mm， 最大0.64 mm，石墨鳞片质软，手摸有滑感， 黑色污手。脉石矿物主要为方解石、石英，次为透辉石。矿石结构为粒状鳞片变晶结构，构造为片麻状构造或块状构造。矿石工业类型属晶质鳞片状石墨矿，自然类型属石墨片岩型，含矿岩性为石墨石英片岩，矿床属于沉积变质型矿床。

图3 黄矿山矿区地质概况

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

达肯大坂岩群为一中高级变质岩系，岩性主要为黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、黑云石英片岩、透辉石大理岩等，原岩主要为杂砂岩、泥质岩，次为碳酸盐岩、中基性—基性火山岩，为滨海、靠近古陆浅海的古沉积环境，沉积物主要来源于陆源沉积建造。早期经历了区域动力热流变质作用及区域混合岩化作用，使其有机碳转变为晶质石墨，后期混合岩化和岩浆岩的侵入对石墨矿床的再改造，致使晶质石墨片径进一步增大，形成了可利用的晶质石墨矿床[5-8]。通过对比大通沟南山和黄矿山矿床，发现后者晶质石墨品位明显高于前者，是因为在黄矿山矿体周围发育岩浆岩，为后期石墨富集提供了热动力条件。

3.2 找矿标志

(1)地层。目前发现的晶质石墨矿均赋存于达肯大坂岩群的片麻岩、片岩、大理岩段，受地层控制作用明显，为主要找矿标志。

(2)岩浆岩。在已发现石墨矿体周围，若有岩体侵入，说明有后期热源存在，在该区域往往能够找到品位高、石墨片径大的矿体。

4 找矿远景

(1)在柴达木盆地西北缘金鸿山—黄矿山—盐场北山一带长约300 km的范围内，达肯大坂岩群断续出露，已发现黄矿山、大通沟南山晶质石墨矿床2处，其余地段工作程度较低，以往未注重石墨矿的寻找，部分矿点可能尚未被发现。

(2)大通沟南山石墨矿区已发现含矿石墨大理岩向NW向有延伸，该区域经初步踏勘已发现较好的石墨矿化线索，但仍未有工程揭露验证。

(3)黄矿山矿区石墨品位相对较高，石墨品质较好，含矿带向NE、NW向仍未封闭，具有进一步找矿的潜力。

[1] 《矿产资源工业要求手册》编委会.矿产资源工业要求手册[M].北京：地质出版社，2010.

[2] 张雪亭，杨生德，杨站君，等.青海省大地构造说明书[M].北京：地质出版社，2008.

[3] 程裕淇.中国区域地质概论[M].北京：地质出版社，1994.

[4] 青海省地质矿产局.青海省岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1997.

[5] 姜继圣，刘 祥.中国早前寒武纪沉积变质型晶质石墨矿床[J].建材地质，1992(5)：18-22.

[6] 保广普，拜永山，付 军，等.东昆仑地区石墨矿地质特征及找矿前景初探[J].青海大学学报：自然科学版，2013(5)：74-78.

[7] 徐衍强，韩振新，徐爱民.佳木斯地块大型晶质石墨矿集区的形成和演化[J].黑龙江地质，2001，12(3)：1-9.

[8] 田成胜，黄如生，张清平.湖北省夷陵区石墨矿地质特征及找矿前景分析[J].资源环境与工程，2011(4)：310-312.

2016-04-21)

郁东良(1979—)，男，工程师，硕士，810008 青海省西宁市新宁路2号。