湖北省廣水市揚九沖地區晶質石墨成礦地質特征及遠景預測

摘要：湖北省廣水市揚九沖地區位于桐柏—大別中間隆起帶北部，其北側為蘆花灣石墨礦床。區內晶質石墨含礦層位為中元古代紅安巖群黃麥嶺組下段，礦石類型為含石墨片巖。本文對該地區地質特征進行總結，并與蘆花灣礦床進行對比，同時對該地區的地球物理特征及礦化特征進行分析，認為揚九沖地區具有較好的石墨找礦前景。

關鍵詞：晶質石墨；地質特征；地球物理特征；遠景預測

湖北省內石墨礦主要分布在宜昌市興山—夷陵地區、棗陽—隨縣南部一帶及大別山地區。揚九沖地區位于大別山西段，其北側僅鄰近蘆花灣石墨礦床。本文通過對該地區的地質特征進行總結并與蘆花灣礦床進行對比，同時對該地區的地球物理特征及礦化特征進行分析，對揚九沖地區的成礦遠景進行了預測。

1.區域地質特征

該地區大地構造位置處于高橋—浠水斷裂的西部，一、二、三級構造單元分別為秦嶺—大別造山帶、桐柏—大別構造帶及桐柏構造亞帶[2]。蘆花灣石墨礦床為該區域石墨礦典型礦床，為小型礦床，礦床類型為沉積變質型石墨礦床。賦礦層位為黃麥嶺巖組下段白云鈉長片麻巖夾鈉長角閃巖、白云石大理巖建造，礦石自然類型主要為石墨片巖，工業類型為小鱗片晶質石墨，石墨含量2%～7%，固定碳含量一般2%～5%，石墨片徑一般在0.001mm～0.03mm之間，石墨粒度總體較小[3]。

1.1地層

區域上出露地層由新到老為第四系、中元古代紅安巖群天臺山組、中元古代紅安巖群黃麥嶺組及晚太古—早元古代桐柏山巖群（見圖1）。賦礦層位黃麥嶺巖組下段從蘆花灣向南延伸至揚九沖后厚度逐漸變窄，其巖性組合特征與蘆花灣礦床一致，為白云鈉長片麻巖夾鈉長角閃巖、白云石大理巖建造。巖性主要為石墨片巖、含石墨白云石英片巖、白云鈉長片麻巖、白云鈉長淺粒巖，夾薄層白云石大理巖，局部夾有鈉長角閃巖。其原巖為一套含碳質碎屑沉積巖和泥砂質沉積建造。

1.2構造

該區位于桐柏—大別中間隆起帶北部，各時代地層均經歷多次構造變形和強烈的變質作用，構造較發育，區域上主要發育近南北向斷層及北東向斷層的斷層（見圖1），近南北向斷層主要有環水斷層（F2）、廣水河斷層（F1），兩者近似平行分布，均為逆斷層；北東向斷層主要有江家桃源斷層（F4）、樓子灣斷層（F3），以逆斷層為主，同時具有順時針方向的平推性質，其次為近東西向斷層的江家桃源斷層（F5），為平推斷層。

1.3巖漿巖

區域上巖漿巖較發育，北部廣泛出露（雞公山巖體），主要為燕山晚期的酸性巖漿巖侵入體，巖體侵入紅安巖群地層，局部侵入加里東期基性侵入巖，侵入面不規則。巖體外緣接觸帶發育混合巖化，主要為條痕、條帶狀混合巖，巖體從內向外，混合巖化減弱；巖體內部發育捕撈體，主要巖性為斑狀黑云母花崗巖，其次為加里東期基性侵入巖，向北被雞公山巖體侵入，向南呈近東西向侵入紅安巖群黃麥嶺組，多為小巖體。主要巖石為鈉長角閃巖、變輝長輝綠巖，巖脈主要為燕山期酸性巖漿巖巖脈，多呈近南北向條帶狀展布。

1.4變質作用

該地區變質作用強烈，經歷不同期次的區域變質作用、動力變質作用，形成不同的礦物組合特征，晚太古—早元古代桐柏山雜巖群（Ar3-Pt1t）、中元古代紅安巖群黃麥嶺組（Pt2h）為綠簾角閃巖相，中元古代紅安巖群天臺山組（Pt2t）為綠片巖相。

1.5混合巖化作用

混合巖化區域主要位于北側靠近雞公山巖體處，蘆花灣礦床北部混合巖化相對較強烈，局部見少量混合巖化黑云斜長變粒巖、混合巖化斜長角閃巖、混合巖化黑云斜長片麻巖及混合巖，后期的混合演化可進一步改善石墨礦的品質。

2.地球物理特征

2.1激發中梯異常特征

根據鄰區蘆花灣石墨礦床的礦體圍巖巖性特征，巖石主要為大理、白云片巖，其電性特征呈高阻電性和惰寂的電化學特性，礦體與圍巖之間的差異十分明顯[4]，因此在該地區采用了時間域激發極化法開展剖面測量工作，共布設兩條剖面，點距20m，線距300m。根據異常下限值和激電異常所處的成礦地質環境與異常的延續情況，該地區以視極化率5%異常為下限，圈定了一個異常區A1（圖2），呈北北東向帶狀展布，向北未封口（推測向北延伸至蘆花灣地區），向南延伸至中部后向西尖滅，總體方向與地層走向一致，異常區視極化率5%～9%，視電阻率50Ω·m～130Ω·m，異常寬160m～260m，長約1400m。該異常區異常強度較強，視極化率與視電阻率相吻合，異常最大處地表可見少量石墨礦露頭及含石墨礦塊石，推測該異常區域為礦質異常。

2.2激電測深異常特征

根據激電中梯異常并結合地質情況，在A1異常最強烈的地段分別布置兩條電測深剖面L1、L2。

L1、L2剖面擬斷面圖顯示低阻高極化異常部位與地表出露礦化體相對應，與激電中梯異常相互印證，并其異常向深部延伸方向與地層傾向一致，異常延伸深度分別>180m、200m，推測其為礦致異常。

3.礦化特征

3.1礦化體特征

綜合地質、物探激電中梯成果資料，在該地區物探異常最強烈處、地表見礦化處布設了5條探槽，最終在異常內圈定2條石墨礦化體：Ⅰ號、Ⅱ號。礦化體特征見下：

Ⅰ號礦化體：在平面上呈條帶狀展布，沿走向出露面長815m，寬5m～20m，呈層狀產出，產狀與地層產狀基本一致，傾向142°～158°，∠33°～35°，厚度為4.7m～7.8m，平均為6.2m，主要為含石墨片巖。礦石固定碳含量為3.24%～7.58%，平均為4.13%，在礦體頂、底往往可見石英脈，脈寬一般0.2m～1.0m。

Ⅱ號礦化體：在平面上呈條帶狀展布，沿走向出露而長634m，厚度為5m～20m，呈層狀產出，產狀與地層產狀基本一致，傾向131°～141°，∠24°～27°，厚度為3.7m～8.7m，平均為6.2m，走向長度為634m，主要為含石墨片巖。礦石固定碳含量為3.55%～4.19%，平均為4.0%。

3.2礦石質量與類型

礦石自然類型為石墨片巖型礦石。礦石呈灰黑—黑色，顯微鱗片變晶結構，柱狀、片狀變晶結構，片狀、稀疏浸染狀構造，一般具有定向性排列。礦石主要由石墨、石英、鈉長石、鉀長石、絹云母、白云母、有機碳等礦物組成，石墨含量一般3%～8%，石墨片徑一般0.005mm～0.03mm，為小鱗片晶質石墨，固定碳含量一般3%～7%，硫含量一般1%～2%。

4.成礦遠景預測

4.1該地區位于蘆花灣石墨礦床南側，區內廣泛出露賦礦層位中元古代紅安巖群下段地層，為蘆花灣礦床的南延部分。其巖性組合特征與蘆花灣礦床一致，廣泛出露前寒武紀中元古代紅安巖群變質巖地層。其原巖為一套含碳質碎屑沉積巖和泥砂質沉積建造，可提供豐富的成礦物質來源[5]。

4.2該地區變質作用強烈，經歷不同期次的區域變質作用、動力變質作用，可提供形成石墨的成礦動力。燕山晚期巖漿的侵入活動進一步加深了變質程度，區域變質作用形成的石墨在熱接觸變質作用下發生重結晶形成晶質石墨[6]，因此區內有較好的晶質石墨礦成礦條件。

4.3物探激電異常明顯，具有典型的石墨礦化的低阻高極化的特征，深部激電測深異常明顯，在異常區局部可見的石墨礦化露頭[7]。

4.4經槽探揭露，該區發現2條礦化體，石墨礦在地表呈層狀狀出露，且與物探異常吻合，經對石墨礦取樣分析顯示能達到工業品位，為小鱗片晶質石墨礦。

4.5通過對該區域內的地質特征、地球物理特征及礦化特征綜合分析，顯示揚九沖地區有良好的晶質石墨找礦前景。

參考文獻：

[1]張杰，郭申祥，等.湖北省興山墳埫坪石墨礦地質特征及找礦潛力分析[J].中國非金屬礦工業導刊， 2020（4）： 55-59.

[2]王書春.湖北省大別山西段晶質石墨礦的地質特征及成因簡析[J].西部資源， 2020（2）： 54-56.

[3]魏均啟，魯力，等.湖北省廣水市蘆花灣石墨礦地質特征及礦石物質組成研究[J].資源環境與工程， 2017（1）： 102-105.

[4]楊彥龍，張小林，李根，等.物探方法在新疆黃羊山晶質石墨找礦中的運用[J].中國非金屬礦工業導刊， 2019（S1）： 84-87.

[5]高樹學，顏玲亞，陳正國，等.中國石墨礦床類型、成礦區帶劃分及成礦規律[J].中國非金屬礦工業導刊， 2019： 18-24.

[6]馬源，高瑞祥，李金林，等.四川攀枝花晶質石墨礦地質特征及找礦標志[J].中國非金屬礦工業導刊， 2019： 50-53.

[7]王書春，王翔，等.湖北廣水—紅安一帶晶質石墨成礦地質特征及成因探討[J].中國非金屬礦工業導刊， 2021（3）： 34-37.