桦南县石墨矿矿床成因与找矿标志

时间：2024-11-06

赵玉丰

（黑龙江省有色金属地质勘查七○七队，黑龙江绥化 152000）

1 区域地质背景

研究区区域大地构造位置处于佳木斯地块，兴东隆起带中部，孟家岗至石头河金铁成矿带中段[1]。

1.1 区域沉积岩建造

区域沉积岩建造主要包括新元古-中元古界兴东群大盘道组和古生界二叠系黑龙江杂岩、下白垩统桦山群猴石沟组、上白垩统松木河组和新近系中-新统富锦组。

兴东群大盘道组：主要岩性以云母石英片岩为主，夹石墨片岩、变粒岩、石英岩等。大盘道组地层主要分布于东南至西北部，包括本次工作区除东北部以外的大部分地区，为基底变质岩系的主要构成部分，呈条带状分布于古生代二长花岗岩之中，局部呈残留的变质岩块，该地层中石墨片岩发育，大盘道组就是石墨矿的赋矿地层。由此可见，大盘道组地层的存在为本区石墨矿的形成提供了良好的物质保证[2]。

上白垩统松木河组，为一套中酸性火山岩组合。下部为西格木段，以中基性熔岩为主夹凝灰砂岩，主要岩性由安山岩、玄武安山岩、石英安山岩夹中性火山碎屑岩等；上部为敖其段，以酸性熔岩为主，夹中酸性熔岩及火山碎屑岩，主要岩性为流纹岩，其次为酸性凝灰岩、英安岩、珍珠岩等。

1.2 区域侵入岩建造

区域侵入岩主要为呈岩基状产出的古生代二长花岗岩及闪长岩。古生代寒武-奥陶纪二长花岗岩。岩体呈岩基产出，粗粒结构，块状构造，局部偶见片麻状残留构造。闪长岩，呈小岩株或岩墙产出，深灰色，中粒结构，块状构造。岩石具轻微的绿泥石化。

1.3 区域变质岩建造

区域内分布的变质岩为新元古界-中元古界兴东群大盘道组。岩性主要有云母石英片岩、石墨片岩、黑云变粒岩、大理岩和石英岩，它们的原岩组合为碳质粉砂岩、砂岩、泥质岩、石英砂岩、泥质粉砂岩夹含铁的硅质页岩和含铁石英砂岩。其中的黑云斜长变粒原岩多数为长石砂岩或英安岩类，属于早元古代特征的“页岩—碳酸盐岩—石英岩”原岩组合，与世界上元古代很多地区的组合一致，属于稳定的大陆边缘—陆相环境。变质岩相为绿片岩相至低角闪岩相单变质岩相为主，局部有高角闪岩相呈“热点状”出现，反映热流呈面式分布比较均匀，但比相邻的太古代变质地质体热流值低，混合岩化作用选择性地发生在易改造的变粒岩的强变形带上，从混合岩化带到花岗岩化带斜长石的号码逐渐降低，说明深熔作用的存在，所以混合岩化作用和花岗岩化作用是就地重熔的产物。花岗岩的出现代表热流的顶峰。上述特征表明，研究区变质作用类型为低压区域动力热流变质作用。

1.4 区域构造

主要为北西向，为继承性的老基底构造，表现为层间破碎带，也是本区的主要赋矿空间。

1.5 区域地球物理

（1）重力场特征。依据黑龙江省布格重力异常平面图，本区处于低缓的重力高场范围内，反映了基底抬升，与本区地处佳木斯地块的兴东隆起带的大地构造环境相吻合。

（2）磁场特征。依据1:5万航空磁测资料，工作区处于周围为低负磁异常场中的高磁场范围内，低负磁场为奥陶-寒武纪花岗岩的反眏，高磁为兴东群大盘道组地层的反映，该地层具有铁磁性物质的高背景的特点。

2 矿区地质

该区内含矿沉积岩建造仅有新元古-中元古界兴东群大盘道组，岩石组合为石墨片岩、云母石英片岩、石英岩、大理岩等。该建造为研究区内的主要含矿建造，所有工业石墨矿体均分布于其中。

区内侵入岩建造主要为寒武纪的细中粒黑云母正长花岗岩花岗岩和闪长岩。区内构造以断裂构造为主，主要有北西向小八虎力河支流断裂及西沟断裂，其次为其次级继承性的构造，为层间破碎带。主要表现为不同岩性的接触带，岩石蚀变较强，高岭土化、褐铁矿化发育。构造破碎带泥碳化现象较明显，并见有构造角砾岩。破碎带长度几十米到数百米不等，走向北西，倾向北东，与区内地层产状基本一致。此外新元古-中元古界兴东群大盘道组地层在本区呈北西走向北东倾的单斜构造产出，地层的分布受北西向断层控制。研究区蚀变矿化较发育，主要蚀变有硅化、粘土化、泥化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、白云母化、碳酸盐化、高岭土化、褐铁矿化等。矿区内多数岩石标本磁化率均不高，以弱磁性为主，磁参数测定结果显示石墨矿体磁化率略低于围岩，约是围岩的一半，说明石墨矿体与围岩存在着一定的磁性差异。本区自电在空间上的分布规律是北部和西边部较高，东部和南部较低，异常主要分布在测区东部和南部。异常均为大盘道组石墨片岩引起。电位跃变测定结果显示区内岩（矿）石跃变电位值差异明显，矿体比围岩高出约6～11倍。利用石墨矿体电位跃变较围岩明显强烈这一特点，可以与围岩引起的自然电场区分开来。在区内投入自然电场法发现自然电位异常用以间接区分石墨矿体与围岩具有良好的电性前提。

3 矿床地质特征

3.1 主要矿体特征

矿区内共发现7条晶质石墨矿体，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体呈似层状，矿体规模较大，控制程度较高；Ⅳ号矿体呈透镜体状分布，矿体规模较小，控制程度较低；Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ号矿体均为单工程控制，呈透镜体状分布，矿体规模较小，控制程度较低。现将主要矿体描述如下：Ⅰ号矿体：矿体走向318°，倾向北东，倾角48-53°。矿体呈似板状，由槽探、钻孔揭露和控制，矿体长1209m，控制长1007m，水平厚度1.06—14.41m，平均水平厚度6.58m，整体呈现为中间厚而向两端渐薄。品位固定碳最高为12.94%。顶板：石墨片岩，底板：石墨片岩，二长花岗岩花岗岩。Ⅱ号矿体：矿体走向322°，倾向北东，倾角45-55°。矿体呈似板状，由槽探、钻孔揭露和控制，矿体长824m，控制长622m，水平厚度1.62—7.79m，平均厚度4.64m，地表出露199线最厚，呈现为中间厚而向两端渐薄。品位固定碳最高为13.53%。顶板：石墨片岩，二长花岗岩。底板：石墨片岩。Ⅲ号矿体：矿体走向310°，倾向北东，倾角40-50°。矿体呈似板状，由槽探、钻孔揭露和控制，矿体长997m，控制长793m，水平厚度1.05—19.66m，平均水平厚度7.64m，地表出露207线最厚，183线最薄。品位固定碳最高：16.26%。矿体顶板：石墨片岩，二长花岗岩。底板：石墨片岩，二长花岗岩。

3.2 矿石质量

矿物组成主要是石墨、石英、云母类、方解石、绿泥石、透辉石和黄铁矿，少量的石榴石、矽线石、金红石、赤褐铁矿和磁铁矿。其中石墨是目的矿物，其余为脉石矿物。

石墨为矿石中可利用的有用矿物成分，呈晶质鳞片状，含量6—15%，最高可达30%。在石墨片岩中，石墨鳞片定向性较好，呈条带状分布。石墨和石英、长石、云母类、黄铁矿等脉石矿物相嵌，和黑云母和白云母“平行”连生，和黄铁矿紧密相嵌。石墨鳞片部分发生变形，弯曲或揉皱。少部分石墨呈包裹体状存在，包含在脉石矿物内。部分石墨因为风化作用，石墨的片层间夹存脉石矿物。总之石墨鳞片结晶程度较好。

4 矿床成因

矿体赋存于新元古—中元古界兴东群大盘道组变质岩中，以多层矿体叠加产出，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。矿体产状与地层产状一致，除分布在含石墨片岩中的矿体外，矿体与顶底板围岩界面较清晰，仅在含石墨片岩中局部呈渐变过度。矿石矿物为鳞片状和片状，石墨具定向排列。鳞片状、片状结构，似条带状构造。矿石自然类型比较简单，在矿体和围岩中均含有黄铁矿，反映了原始沉积物均不同程度的含有有机碳质，并且处于还原环境，后经区域变质作用岩石中矿物发生重结晶，进而使生成的晶质鳞片状石墨富集成矿。所以本区矿床成因应属沉积变质型石墨矿床。

综上所述，矿床成因类型为沉积变质型石墨矿床，矿体呈层状、似层状、透镜状产于新元古—中元古界兴东群大盘道组(Pt1d)地层中。矿石中所含石墨为晶质（大鳞片）石墨，矿石自然类型为石墨片岩型，工业类型均为晶质（大鳞片）石墨矿石。