西峡县军马河石墨矿地质特征及成因分析

西峡县军马河石墨矿地质特征及成因分析

1东秦造山带山地该区位于河南省西峡县马河市米坪乡，东秦岭造山带腹地。大地构造环境所属性质为边缘活动地带,具有多期多旋回构造岩浆活动的特点,为本区矿产的富集提供了有利条件(见下页图)。1.1含石墨大理岩的岩石成分矿区内主要出露古元古界秦岭群地层,呈北西—南东向展布。由老到新依次为:石槽沟组下段(Pt(1)石墨黑云斜长片麻岩。呈灰、灰褐、灰白、褐黄等,鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,矿物成分以斜长石(50%~75%)、黑云母(10%~20%)、石英(5%~20%)为主,含石墨(5%~10%)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,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(80%~85%)为主,石墨(5%~10%)、透辉石(3%~5%),含少量长石、云母及微量榍石、磷灰石、褐铁矿、黄铁矿等。石墨鳞片状为主,少许星点状,均匀分布于其他颗粒间1.2桑坪—构造(1)断层。F1断层带位于矿区南部,矿区内延伸约2000m,出露宽度10~20m,走向北—西南东向,倾向200°、倾角50°。该断层为桑坪—军马河断裂带次级断裂,岩性主要为糜棱岩,以挤压逆冲作用为主。(2)褶皱。矿区褶皱构造较发育,位于秦岭复合构造大型平卧褶皱核部及西南翼,其中秦岭群雁岭沟组(Pt2矿床的地质特征2.1矿体产状及资源量石墨矿体赋存于古元古界秦岭群雁岭沟组(Pt控制矿体东西长约1380m,南北宽约520m。矿体厚度24~97m,平均49.47m,矿体产状整体变化不大,倾向200~220°,倾角30~60°,倾角平均40°。矿体资源量1253万t,达到大型规模。矿体单工程厚度、品位见表1,矿体平均厚度49.47m,平均品位4.21%,厚度变化系数50.78%,品位变化系数12.53%。2.2矿石物质组成区内矿石类型简单,为片麻岩型晶质鳞片状石墨矿石,地表矿石较疏松,为风化、半风化矿石,深部钻孔矿石致密坚硬,为原生矿石。(1)矿物成分。矿石矿物为石墨(3%~28%)。脉石矿物主要为斜长石、钾长石、透辉(闪)石、石英、黑云母、方解石等,含微量榍石、金红石、石榴子石、磷灰石、锆石、绿帘石等。石墨:以单矿物形式赋存于矿石中,呈银灰色,晶质鳞片状,多呈单晶,部分呈聚晶或连晶产出,且晶体多有弯曲、挠曲,鳞片长轴定向,大部分平行片麻岩方向出现,分布较均匀,局部富集呈斑点、团块、条带或条纹状分布。单晶鳞片直径一般0.2~7mm,最大达10mm。石墨鳞片质软,手摸有滑感,黑色污手。在局部构造作用强烈地段,石墨鳞片受到破坏,变得很小。(2)结构构造。矿石结构为鳞片粒状、柱粒状变晶结构,局部构造强烈地段为碎裂结构。矿石构造为片麻状构造、定向构造,局部呈块状、条带状构造。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;片状矿物少时,主要由石墨及柱状矿物定向分布形成弱片麻状构造。地表矿石风化,片麻状构造明显,深部钻孔中矿石多呈致密块状,片麻状构造不太明显(3)矿石化学成分。为了解矿石的化学成分本次工作时对部分矿体样品QF1、QF2做光谱分析及全分析,矿石的化学成分见表2。2.3岩石类型及岩性本区石墨呈鳞片状,片径0.01~1.725mm,属晶质石墨,含矿岩石为黑云斜长片麻岩,因此,矿石类型为片麻岩型晶质石墨矿。3采矿机的起源和特征3.1秦、唐、朱检矿带河南省分布两个石墨成矿带:(1)华北地台南缘灵宝—鲁山—舞阳石墨成矿带;(2)秦岭—大别山褶皱系北秦岭朱阳关—柳泉铺石墨成矿带。本区位于第二个成矿带上。据罗佑玖等区内石墨矿的控矿因素主要为原岩(建造)性质和变质作用。石墨含矿地层在西峡—内乡地区主要为秦岭群雁岭沟组(Pt3.2有机碳成矿性质含碳建造—雁岭沟组地层为本区石墨矿直接找矿层位,含石墨片麻岩与大理岩交互出现,并由挤压破碎及轻微混合岩化地段,为成矿有利部位。石墨矿物用肉眼易于鉴别,可直接指示石墨矿的存在。关于碳质来源有以下两种研究成果:(1)宜昌研究所在本区石墨矿石中,发现残存少量有机碳(化学分析含有机碳0.23%),说明水底沟组已有早期生物繁殖,本区正常的浅海沉积环境为早期生物繁殖活动提供了有利条件。认为原岩沉积中的腐殖质在漫长的地质作用下,变成有机气体逸出,而结晶成鳞片状石墨,即为有机碳成矿。(2)本次工作对本区矿石中是否有有机碳进行了测试,发现对比有机碳处理与未经处理的结果,相差很小,仅在0.01%~0.4%之间,认为很难说明有机碳的存在。据野外观察,石墨矿体与大理岩关系密切,往往相伴出现,同时矿石中的脉石矿物常有透辉石和透闪石等钙镁硅酸盐的变质矿物,认为碳质来源主要是:原岩中的碳酸盐经漫长区域变质作用,使其中的二氧化碳气体放出,放出的气体在一定条件下聚集结晶成鳞片状石墨,石墨碳质来自碳酸盐矿物,即无机碳成矿为主。通过预查—详查对矿床研究程度的不断提高,认为第二种观点比较合理。在还原环境下,先期结晶的碳酸盐矿物部分被还原分解为CaO和CO4优质石墨矿通过本次工作,查明石墨矿资源量1253万t,矿体平均品位4.21%,矿石品位较高,为一大型优质石墨矿。区内石墨矿用途十分