石墨礦成礦特征及成礦區(qū)帶劃分初探

莫勇 中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心湖南總隊

石墨礦在我國工業(yè)生產活動當中應用非常普遍，主要包含冶金、機械、航空、航天、新能源等，各項領域當中應用程度相對較高，并且已經(jīng)慢慢發(fā)展成為我國高新技術產業(yè)當中非常重要的使用原材料。在最近幾年的發(fā)展過程中，我國各地區(qū)針對石墨礦的開采工作陸續(xù)進行，并且在我國內蒙古、四川等某些地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的變質型石墨礦資源。

一、石墨礦成礦特征分析

（一）大地構造位置

通過對我國石墨礦的成礦特征條件展開全面分析和研究，我國石墨礦床在各個構造板塊內部都有所分布，但是主要集中在華北陸塊、揚子陸塊邊緣位置，同時在準噶爾地塊、華北陸塊的狼山、阿拉善隆起等各個區(qū)域也有所分布。該區(qū)域的石墨礦主要的表現(xiàn)形式為變質型石墨礦，在我國華北陸塊、佳木斯地塊等區(qū)域石墨礦的變質作用相對比較明顯，并且在地層內部分布相對較深，混合巖化作用非常強烈經(jīng)常會呈現(xiàn)出一種超大型或者大型的石墨礦結構。比如，在我國黑龍江某地區(qū)一處大型石墨礦床，在整體的結構構成上體積較大，同時整體呈變質型石墨礦資源[1]。

在揚子陸塊和膠北隆起山系石墨礦，通常主要分布在前寒武紀的古陸和臺灣造山系帶，板塊的銜接位置以秦嶺祁連一帶和康村龍崎地帶石墨礦的分布總量相對較大，同時在龍門山和大巴臺緣褶皺地帶也存在一部分的石墨礦資源分布。活動成礦帶的成礦環(huán)境主要是以中型或者小型石墨礦為主，巖漿巖型石墨礦在我國各地區(qū)內部都有所分布，同時具有比較強烈的工業(yè)化生產意義，接觸變質型石墨礦重點分布在我國東部區(qū)域到大陸邊緣位置，通常情況下是以早期擠壓和中酸性巖漿活動段地質條件為主。

（二）成礦作用影響因素

變質作用對于石墨礦的形成有著非常重要的影響，可以為成礦環(huán)節(jié)提供出必要的溫度壓力以及提供出活躍程度更高的揮發(fā)性氣熱溶液，在某些地段會形成封閉還原的成礦環(huán)境條件，使得石墨礦的碳元素得以快速還原。原始條件當中的有機質在還原條件這種條件下，會產生脫氧脫氫等一系列反應，結晶物質會直接形成鱗狀片石墨，由于變質作用時間的不斷延長，變質程度會越來越高，石墨礦通常結晶程度相對比較明顯，以鱗片狀晶質石墨為主。變質程度較高的石墨礦鱗片顆粒度相對較大，根據(jù)相關勘察工作人員對石墨礦的變質程度展開全面分析和研究，從中可以看出鱗片狀的石墨礦直徑大小可以達到4.2mm。元古宙之后的各炭地層變質程度有所降低，通常情況下會形成接觸行硬質石墨礦，石墨礦的結晶細度較小同時材料不均勻，石墨材料整體呈鱗片狀結構結晶不均勻且品位相對較低，現(xiàn)階段尚不具備真正的實用性價值。

巖漿作用的疊加和混合巖化作用，對于石墨礦床的限度影響相對較大，同樣是賦存在相同的礦床地區(qū)范圍。由于石墨礦在巖漿的作用條件下所產生的變質問題，混合物會出現(xiàn)比較明顯的巖化作用，使錳礦的結晶顆粒直徑相對較大，同時復存在長角壩巖群區(qū)域范圍內，整體的情況發(fā)展規(guī)律相對比較明顯。精致石墨礦的形成是區(qū)域性變質作用的重要體現(xiàn)，在巖漿作用混合巖化作用條件下，會形成抗熱活動復合疊加的成況特征，尤其是以大鱗片的精致石墨礦所表現(xiàn)出的成礦特征更加明顯。

二、石墨礦成礦區(qū)帶劃分

本次石墨礦成礦區(qū)帶的劃分工作，主要是在以往工作研究的基礎之上有效，考慮到我國三級成礦區(qū)域的礦代劃分工作情況，結合石墨礦自身的分布特點進行礦區(qū)劃分。圈定的石墨成礦帶在原則方面，不跨越一級構造單元石墨礦的成礦區(qū)域，主要是以構造單元或者是地區(qū)名來進行命名，或者是以區(qū)域成礦作用限定的成礦元素來進行命名，其中共劃分出21個石墨成礦帶，并且各個不同情況在所分布的區(qū)域有所不同，相互之間并沒有形成明顯的交叉影響，如圖1：

圖1 同成礦時代區(qū)域變質型晶質石墨礦資源儲量

其中塔里木板塊北部區(qū)域的石墨成礦地帶，位于塔里木板塊的北部邊緣位置，和塔里木的準噶爾與哈薩克斯坦兩大板塊之間直接形成對接，成礦類型分為區(qū)域性變質型石墨礦。該區(qū)域范圍內變質形式主要表現(xiàn)為前寒武紀，玉泉山石墨礦床屬于魯克塔格魯老地塊北部位置，屬于不規(guī)則透鏡狀石墨礦帶區(qū)域，該石墨礦帶區(qū)域的半徑相對較大，同時固定碳平均品位超過5.38%。大地構造位置處于桐柏大別山成礦地帶，屬于中原古代和新元古代礦石自然型主要是以石墨片巖石條件為主，比較典型的礦床結構位于湖北省的廣水市蘆花灣石墨礦，該石墨礦的巖系構成，主要是以石墨片巖含石墨的二云鈉長片巖所構成，該礦在石墨變質程度相對較低主要是以小平片石墨礦層為主[2]。

三、結語

為了全面提高石墨礦開采工作效率和穩(wěn)定性，針對石墨礦的成礦特征以及石墨礦的成礦區(qū)帶劃分情況進行深入分析和勘察，有效總結出石墨礦在時空分布方面的規(guī)律，以及成礦地質條件的具體作用，合理劃分石墨礦的成礦區(qū)帶，對石墨礦的開采工作提供出重要的保障。