興和縣黃土夭石墨礦地質特征及找礦方向

邢志強

（中國建筑材料工業地質勘查中心內蒙古總隊，內蒙 呼和浩特 010000）

興和縣黃土夭石墨礦地質特征及找礦方向

邢志強

（中國建筑材料工業地質勘查中心內蒙古總隊，內蒙 呼和浩特 010000）

黃土夭石墨礦產于太古界桑干群變質巖系中，礦體嚴格受地層層位和區域構造的控制，成礦有明顯的規律性。礦石質量穩定，為晶質鱗片狀石墨。內蒙地軸區片麻巖中的石墨建造，是今后石墨礦地質找礦工作的重點區域。

石墨；地質特征；找礦方向

黃土夭礦區位于內蒙古自治區中部烏蘭察布市興和縣店子鎮。該區交通較為便利，石墨礦體規模大、礦石質量好，開采條件好，易選。

1 地質概況

該區大地構造位于中朝準地臺北部邊緣，內蒙地軸之中段南側。區域構造為一封閉的橢圓形向斜構造(黃土夭向斜)，軸向40～50°，周圍地層皆向中心傾斜。主要裸露一套太古界桑干群的深變質巖系。所見巖性以片麻巖及麻粒巖相為主，局部混合巖化作用強烈，構成內蒙地軸的結晶基地。其覆蓋層很少，局部有新生界第三系紅土及第四系覆蓋層。

太古界桑干群片麻巖以輝石黑云斜長片麻巖及矽線石石榴子石片麻巖為主，成互層狀，內夾角閃輝石片麻巖及薄層蛇紋石化大理巖。在矽線石石榴子石片麻巖內夾有石墨斜長片麻巖(即礦層)。

黃土夭石墨礦產于太古界桑干群變質巖系中，其規模大小不等，數量較多，石墨為變質礦床，礦體嚴格受地層層位和區域構造的控制，與矽線石石榴子石片麻巖關系密切。礦體產狀與圍巖一致，隨區域構造而變化。區內未見大規模斷層存在，小的斷裂構造較多，但規模很小，斷距不明顯，一般延長僅幾十厘米至數米，而僅分布于一定的層內，對礦體形態沒有影響，較大者有官窯正斷層，走向約315°，斷層面近于直立，水平斷距約400～600m，斷層延伸約5km，沿斷層面有輝綠巖脈穿插。礦區解理比較發育，從統計結果看，275°、335°方向的兩組比較發育，北北東方向次之。巖漿巖不發育，僅見有輝綠巖、閃長巖及花崗偉晶巖等淺成巖脈。

2 礦床地質特征及礦石加工工藝

2.1 礦層特征

礦體多為透鏡狀及似層狀，少數為層狀，區內分布大小礦體共32個，其規模一般長500～1 000m，少數250～500m，最長者達3 500m，礦體厚度最小6.02m，最大68.93m，一般在20～40m之間。

礦體形態受礦區構造控制，礦體產狀與地層產狀一致，沿走向及傾斜方向均有舒緩波狀起伏。礦層內部揉皺構造發育，致使地表產狀紊亂，局部發生倒轉。北部傾向150～160°，傾角25～50°；中部傾向50～60°，傾角35～50°；南部傾向175～185°，傾角32～69°。

2.2 礦石質量

礦石中主要礦物成分由斜長石、鉀長石、石英、黑云母和石墨組成。斜長石含量一般為40%～50%，鉀長石含量一般為10%～30%，石英含量一般為20%～30%，黑云母含量一般為10%～15%，石墨含量一般為5%～10%。石墨與黑云母緊密連生，二者呈負相關關系。局部礦石中含有透灰石，含量可達20%～25%。副礦物偶見有鋯石和黃鐵礦。

礦石中蝕變現象普遍存在，斜長石不同程度地蝕變成絹云母、透閃石；鉀長石蝕變成高嶺石；黑云母褪色現象普遍存在，其周圍有鐵質析出，部分黑云母已蝕變成綠泥石。

礦石的主要化學成分(%)為：C3.60，SiO254.09，Fe2O310.25，Al2O312.60，CaO3.57，MgO3.98，K2O2.07，Na2O1.49，S2.55。

固定碳為有用元素，根據73個探礦工程852件化學基本分析結果統計，其固定碳含量變化見表1。

表1結果表明：單工程平均品位變化在3.17%～4.29%之間，礦區總平均品位為3.60%，樣品偏差為0.27%；礦體沿走向，單工程平均品位變化在3.24%～3.87%之間，平均品位為3.49%，樣品偏差為0.27%；沿傾向，單工程平均品位變化在3.17%～3.88%之間，平均品位為3.63%，樣品偏差為0.28%。礦石化學品位沿走向和傾向變化幅度不大，質量比較穩定。

表1 塊段固定碳平均含量計算結果

在地表或近地表，分布有風化礦(黃礦)，風化深度隨地形的變化而增減，一般風化帶深度15m左右，礦石較軟，結構松散，礦物次生蝕變現象普遍存在。風化礦石品位一般為3.23%～4.29%，平均品位3.62%，較之深部礦石品位(3.56%)變化不大。

2.3 礦石結構、構造及類型

礦石呈灰褐色，風化面為灰白色，地表被鐵質染成黃褐色。鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造，局部由于混合巖化作用，長英質細脈沿片理貫入，形成條帶狀構造。礦石礦物為晶質石墨，石墨在礦石中呈浸染狀分布于脈石礦物顆粒之間，與黑云母緊密毗鄰，具定向排列，其次呈斑點狀或微脈狀在局部富集。石墨片度鏡下觀測多數在0.30～2.00mm之間，野外可見最大片度達2～3mm，經光片測定結果統計，+100目石墨含量為84.69%，為大鱗片狀石墨。統計結果見表2。

該區石墨礦石工業類型為晶質(鱗片狀)石墨礦石；按其風化程度又可分為原生礦(青礦)和風化礦(黃礦)。

2.4 礦床圍巖及夾石

底板為黑云矽線石榴斜長片麻巖，頂板為混合巖化長英質片麻巖，石墨礦體與二者產狀一致，呈整合接觸，界線清楚。經采樣分析，頂、底板圍巖中固定碳含量變化在0.10%～0.65%之間，平均含量0.39%。

表2 石墨片徑統計結果(%)

礦體內的夾石為長英質脈巖、含石墨斜長片麻巖、含石榴子石片麻巖及輝長麻粒巖。夾石中固定碳含量變化在0.14%～0.89%之間。

2.5 礦石加工工藝

該礦采用浮選工藝流程選礦，試驗結果表明，石墨浮選速度快，中礦量少，一般在10%左右，浮選流程簡單，選礦指標高且穩定，大片石墨產率達70%左右，為優質易選石墨。

3 成礦規律及找礦方向

石墨礦床系含碳質地層受變質而形成，兼有外生和部分內生礦床的特征，基本上屬于層控礦床。控礦因素一般有地層、構造和變質作用三大因素，成礦有明顯的規律性。黃土夭石墨礦賦存于太古界桑干群片麻巖中，該地層出露于內蒙地軸的向斜構造中，向斜構造對礦體的保存是有利的；變質作用對石墨的形成和結晶極為重要。

內蒙石墨成礦有明顯的規律性，按石墨成礦規律部署找礦工作，能取得好的地質效果。產于內蒙地軸區的片麻巖中的石墨建造，是今后安排地質找礦工作的重點區域。該成礦帶在內蒙古自治區長達1 100km，面積約3萬km2。石墨礦是內蒙古自治區的優勢礦種，資源潛力甚大，加強石墨礦的勘查工作，滿足國內外日益增長的需求。

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2010-03-17