西峽縣軍馬河石墨礦地質(zhì)特征及成因分析

西峽縣軍馬河石墨礦地質(zhì)特征及成因分析

1東秦造山帶山地該區(qū)位于河南省西峽縣馬河市米坪鄉(xiāng)，東秦嶺造山帶腹地。大地構(gòu)造環(huán)境所屬性質(zhì)為邊緣活動(dòng)地帶,具有多期多旋回構(gòu)造巖漿活動(dòng)的特點(diǎn),為本區(qū)礦產(chǎn)的富集提供了有利條件(見(jiàn)下頁(yè)圖)。1.1含石墨大理巖的巖石成分礦區(qū)內(nèi)主要出露古元古界秦嶺群地層,呈北西—南東向展布。由老到新依次為:石槽溝組下段(Pt(1)石墨黑云斜長(zhǎng)片麻巖。呈灰、灰褐、灰白、褐黃等,鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,礦物成分以斜長(zhǎng)石(50%~75%)、黑云母(10%~20%)、石英(5%~20%)為主,含石墨(5%~10%)及微量褐鐵礦、鋯石、綠簾石、磷灰石等。(2)含石墨大理巖。呈白、灰白、褐黃、黃白等,粒狀變晶結(jié)構(gòu),薄層狀、中厚層狀構(gòu)造,局部為條帶狀構(gòu)造,礦物成分以方解石(80%~85%)為主,石墨(5%~10%)、透輝石(3%~5%),含少量長(zhǎng)石、云母及微量榍石、磷灰石、褐鐵礦、黃鐵礦等。石墨鱗片狀為主,少許星點(diǎn)狀,均勻分布于其他顆粒間1.2桑坪—構(gòu)造(1)斷層。F1斷層帶位于礦區(qū)南部,礦區(qū)內(nèi)延伸約2000m,出露寬度10~20m,走向北—西南東向,傾向200°、傾角50°。該斷層為桑坪—軍馬河斷裂帶次級(jí)斷裂,巖性主要為糜棱巖,以擠壓逆沖作用為主。(2)褶皺。礦區(qū)褶皺構(gòu)造較發(fā)育,位于秦嶺復(fù)合構(gòu)造大型平臥褶皺核部及西南翼,其中秦嶺群雁嶺溝組(Pt2礦床的地質(zhì)特征2.1礦體產(chǎn)狀及資源量石墨礦體賦存于古元古界秦嶺群雁嶺溝組(Pt控制礦體東西長(zhǎng)約1380m,南北寬約520m。礦體厚度24~97m,平均49.47m,礦體產(chǎn)狀整體變化不大,傾向200~220°,傾角30~60°,傾角平均40°。礦體資源量1253萬(wàn)t,達(dá)到大型規(guī)模。礦體單工程厚度、品位見(jiàn)表1,礦體平均厚度49.47m,平均品位4.21%,厚度變化系數(shù)50.78%,品位變化系數(shù)12.53%。2.2礦石物質(zhì)組成區(qū)內(nèi)礦石類型簡(jiǎn)單,為片麻巖型晶質(zhì)鱗片狀石墨礦石,地表礦石較疏松,為風(fēng)化、半風(fēng)化礦石,深部鉆孔礦石致密堅(jiān)硬,為原生礦石。(1)礦物成分。礦石礦物為石墨(3%~28%)。脈石礦物主要為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、透輝(閃)石、石英、黑云母、方解石等,含微量榍石、金紅石、石榴子石、磷灰石、鋯石、綠簾石等。石墨:以單礦物形式賦存于礦石中,呈銀灰色,晶質(zhì)鱗片狀,多呈單晶,部分呈聚晶或連晶產(chǎn)出,且晶體多有彎曲、撓曲,鱗片長(zhǎng)軸定向,大部分平行片麻巖方向出現(xiàn),分布較均勻,局部富集呈斑點(diǎn)、團(tuán)塊、條帶或條紋狀分布。單晶鱗片直徑一般0.2~7mm,最大達(dá)10mm。石墨鱗片質(zhì)軟,手摸有滑感,黑色污手。在局部構(gòu)造作用強(qiáng)烈地段,石墨鱗片受到破壞,變得很小。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)為鱗片粒狀、柱粒狀變晶結(jié)構(gòu),局部構(gòu)造強(qiáng)烈地段為碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為片麻狀構(gòu)造、定向構(gòu)造,局部呈塊狀、條帶狀構(gòu)造。當(dāng)?shù)V石中黑云母等片狀礦物含量高時(shí),片麻狀構(gòu)造比較明顯;片狀礦物少時(shí),主要由石墨及柱狀礦物定向分布形成弱片麻狀構(gòu)造。地表礦石風(fēng)化,片麻狀構(gòu)造明顯,深部鉆孔中礦石多呈致密塊狀,片麻狀構(gòu)造不太明顯(3)礦石化學(xué)成分。為了解礦石的化學(xué)成分本次工作時(shí)對(duì)部分礦體樣品QF1、QF2做光譜分析及全分析,礦石的化學(xué)成分見(jiàn)表2。2.3巖石類型及巖性本區(qū)石墨呈鱗片狀,片徑0.01~1.725mm,屬晶質(zhì)石墨,含礦巖石為黑云斜長(zhǎng)片麻巖,因此,礦石類型為片麻巖型晶質(zhì)石墨礦。3采礦機(jī)的起源和特征3.1秦、唐、朱檢礦帶河南省分布兩個(gè)石墨成礦帶:(1)華北地臺(tái)南緣靈寶—魯山—舞陽(yáng)石墨成礦帶;(2)秦嶺—大別山褶皺系北秦嶺朱陽(yáng)關(guān)—柳泉鋪石墨成礦帶。本區(qū)位于第二個(gè)成礦帶上。據(jù)羅佑玖等區(qū)內(nèi)石墨礦的控礦因素主要為原巖(建造)性質(zhì)和變質(zhì)作用。石墨含礦地層在西峽—內(nèi)鄉(xiāng)地區(qū)主要為秦嶺群雁嶺溝組(Pt3.2有機(jī)碳成礦性質(zhì)含碳建造—雁嶺溝組地層為本區(qū)石墨礦直接找礦層位,含石墨片麻巖與大理巖交互出現(xiàn),并由擠壓破碎及輕微混合巖化地段,為成礦有利部位。石墨礦物用肉眼易于鑒別,可直接指示石墨礦的存在。關(guān)于碳質(zhì)來(lái)源有以下兩種研究成果:(1)宜昌研究所在本區(qū)石墨礦石中,發(fā)現(xiàn)殘存少量有機(jī)碳(化學(xué)分析含有機(jī)碳0.23%),說(shuō)明水底溝組已有早期生物繁殖,本區(qū)正常的淺海沉積環(huán)境為早期生物繁殖活動(dòng)提供了有利條件。認(rèn)為原巖沉積中的腐殖質(zhì)在漫長(zhǎng)的地質(zhì)作用下,變成有機(jī)氣體逸出,而結(jié)晶成鱗片狀石墨,即為有機(jī)碳成礦。(2)本次工作對(duì)本區(qū)礦石中是否有有機(jī)碳進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)對(duì)比有機(jī)碳處理與未經(jīng)處理的結(jié)果,相差很小,僅在0.01%~0.4%之間,認(rèn)為很難說(shuō)明有機(jī)碳的存在。據(jù)野外觀察,石墨礦體與大理巖關(guān)系密切,往往相伴出現(xiàn),同時(shí)礦石中的脈石礦物常有透輝石和透閃石等鈣鎂硅酸鹽的變質(zhì)礦物,認(rèn)為碳質(zhì)來(lái)源主要是:原巖中的碳酸鹽經(jīng)漫長(zhǎng)區(qū)域變質(zhì)作用,使其中的二氧化碳?xì)怏w放出,放出的氣體在一定條件下聚集結(jié)晶成鱗片狀石墨,石墨碳質(zhì)來(lái)自碳酸鹽礦物,即無(wú)機(jī)碳成礦為主。通過(guò)預(yù)查—詳查對(duì)礦床研究程度的不斷提高,認(rèn)為第二種觀點(diǎn)比較合理。在還原環(huán)境下,先期結(jié)晶的碳酸鹽礦物部分被還原分解為CaO和CO4優(yōu)質(zhì)石墨礦通過(guò)本次工作,查明石墨礦資源量1253萬(wàn)t,礦體平均品位4.21%,礦石品位較高,為一大型優(yōu)質(zhì)石墨礦。區(qū)內(nèi)石墨礦用途十分