兴和县黄土夭石墨矿地质特征及找矿方向

邢志强

（中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙 呼和浩特 010000）

兴和县黄土夭石墨矿地质特征及找矿方向

邢志强

（中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙 呼和浩特 010000）

黄土夭石墨矿产于太古界桑干群变质岩系中，矿体严格受地层层位和区域构造的控制，成矿有明显的规律性。矿石质量稳定，为晶质鳞片状石墨。内蒙地轴区片麻岩中的石墨建造，是今后石墨矿地质找矿工作的重点区域。

石墨；地质特征；找矿方向

黄土夭矿区位于内蒙古自治区中部乌兰察布市兴和县店子镇。该区交通较为便利，石墨矿体规模大、矿石质量好，开采条件好，易选。

1 地质概况

该区大地构造位于中朝准地台北部边缘，内蒙地轴之中段南侧。区域构造为一封闭的椭圆形向斜构造(黄土夭向斜)，轴向40～50°，周围地层皆向中心倾斜。主要裸露一套太古界桑干群的深变质岩系。所见岩性以片麻岩及麻粒岩相为主，局部混合岩化作用强烈，构成内蒙地轴的结晶基地。其覆盖层很少，局部有新生界第三系红土及第四系覆盖层。

太古界桑干群片麻岩以辉石黑云斜长片麻岩及矽线石石榴子石片麻岩为主，成互层状，内夹角闪辉石片麻岩及薄层蛇纹石化大理岩。在矽线石石榴子石片麻岩内夹有石墨斜长片麻岩(即矿层)。

黄土夭石墨矿产于太古界桑干群变质岩系中，其规模大小不等，数量较多，石墨为变质矿床，矿体严格受地层层位和区域构造的控制，与矽线石石榴子石片麻岩关系密切。矿体产状与围岩一致，随区域构造而变化。区内未见大规模断层存在，小的断裂构造较多，但规模很小，断距不明显，一般延长仅几十厘米至数米，而仅分布于一定的层内，对矿体形态没有影响，较大者有官窑正断层，走向约315°，断层面近于直立，水平断距约400～600m，断层延伸约5km，沿断层面有辉绿岩脉穿插。矿区解理比较发育，从统计结果看，275°、335°方向的两组比较发育，北北东方向次之。岩浆岩不发育，仅见有辉绿岩、闪长岩及花岗伟晶岩等浅成岩脉。

2 矿床地质特征及矿石加工工艺

2.1 矿层特征

矿体多为透镜状及似层状，少数为层状，区内分布大小矿体共32个，其规模一般长500～1 000m，少数250～500m，最长者达3 500m，矿体厚度最小6.02m，最大68.93m，一般在20～40m之间。

矿体形态受矿区构造控制，矿体产状与地层产状一致，沿走向及倾斜方向均有舒缓波状起伏。矿层内部揉皱构造发育，致使地表产状紊乱，局部发生倒转。北部倾向150～160°，倾角25～50°；中部倾向50～60°，倾角35～50°；南部倾向175～185°，倾角32～69°。

2.2 矿石质量

矿石中主要矿物成分由斜长石、钾长石、石英、黑云母和石墨组成。斜长石含量一般为40%～50%，钾长石含量一般为10%～30%，石英含量一般为20%～30%，黑云母含量一般为10%～15%，石墨含量一般为5%～10%。石墨与黑云母紧密连生，二者呈负相关关系。局部矿石中含有透灰石，含量可达20%～25%。副矿物偶见有锆石和黄铁矿。

矿石中蚀变现象普遍存在，斜长石不同程度地蚀变成绢云母、透闪石；钾长石蚀变成高岭石；黑云母褪色现象普遍存在，其周围有铁质析出，部分黑云母已蚀变成绿泥石。

矿石的主要化学成分(%)为：C3.60，SiO254.09，Fe2O310.25，Al2O312.60，CaO3.57，MgO3.98，K2O2.07，Na2O1.49，S2.55。

固定碳为有用元素，根据73个探矿工程852件化学基本分析结果统计，其固定碳含量变化见表1。

表1结果表明：单工程平均品位变化在3.17%～4.29%之间，矿区总平均品位为3.60%，样品偏差为0.27%；矿体沿走向，单工程平均品位变化在3.24%～3.87%之间，平均品位为3.49%，样品偏差为0.27%；沿倾向，单工程平均品位变化在3.17%～3.88%之间，平均品位为3.63%，样品偏差为0.28%。矿石化学品位沿走向和倾向变化幅度不大，质量比较稳定。

表1 块段固定碳平均含量计算结果

在地表或近地表，分布有风化矿(黄矿)，风化深度随地形的变化而增减，一般风化带深度15m左右，矿石较软，结构松散，矿物次生蚀变现象普遍存在。风化矿石品位一般为3.23%～4.29%，平均品位3.62%，较之深部矿石品位(3.56%)变化不大。

2.3 矿石结构、构造及类型

矿石呈灰褐色，风化面为灰白色，地表被铁质染成黄褐色。鳞片粒状变晶结构，片麻状构造，局部由于混合岩化作用，长英质细脉沿片理贯入，形成条带状构造。矿石矿物为晶质石墨，石墨在矿石中呈浸染状分布于脉石矿物颗粒之间，与黑云母紧密毗邻，具定向排列，其次呈斑点状或微脉状在局部富集。石墨片度镜下观测多数在0.30～2.00mm之间，野外可见最大片度达2～3mm，经光片测定结果统计，+100目石墨含量为84.69%，为大鳞片状石墨。统计结果见表2。

该区石墨矿石工业类型为晶质(鳞片状)石墨矿石；按其风化程度又可分为原生矿(青矿)和风化矿(黄矿)。

2.4 矿床围岩及夹石

底板为黑云矽线石榴斜长片麻岩，顶板为混合岩化长英质片麻岩，石墨矿体与二者产状一致，呈整合接触，界线清楚。经采样分析，顶、底板围岩中固定碳含量变化在0.10%～0.65%之间，平均含量0.39%。

表2 石墨片径统计结果(%)

矿体内的夹石为长英质脉岩、含石墨斜长片麻岩、含石榴子石片麻岩及辉长麻粒岩。夹石中固定碳含量变化在0.14%～0.89%之间。

2.5 矿石加工工艺

该矿采用浮选工艺流程选矿，试验结果表明，石墨浮选速度快，中矿量少，一般在10%左右，浮选流程简单，选矿指标高且稳定，大片石墨产率达70%左右，为优质易选石墨。

3 成矿规律及找矿方向

石墨矿床系含碳质地层受变质而形成，兼有外生和部分内生矿床的特征，基本上属于层控矿床。控矿因素一般有地层、构造和变质作用三大因素，成矿有明显的规律性。黄土夭石墨矿赋存于太古界桑干群片麻岩中，该地层出露于内蒙地轴的向斜构造中，向斜构造对矿体的保存是有利的；变质作用对石墨的形成和结晶极为重要。

内蒙石墨成矿有明显的规律性，按石墨成矿规律部署找矿工作，能取得好的地质效果。产于内蒙地轴区的片麻岩中的石墨建造，是今后安排地质找矿工作的重点区域。该成矿带在内蒙古自治区长达1 100km，面积约3万km2。石墨矿是内蒙古自治区的优势矿种，资源潜力甚大，加强石墨矿的勘查工作，满足国内外日益增长的需求。

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1007-9386(2010)03-0058-02

2010-03-17