四川省攀枝花市仁和区新民石墨矿矿床成因及成矿规律探讨

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4.3找矿标志 1) 地层时代标志:该区石墨矿产于古元古界康定岩群咱里岩组变质岩层中。 2) 岩体标志:晋宁期同德中粗粒辉长闪长岩在古老基底变质岩中出现,与区内石墨矿的形成具有一
定的联系,为间接的找矿标志。
3) 矿物及岩性标志:石墨矿物具有色黑、染手,条痕色为钢灰色,是直接的找矿标志;赋矿岩石为
二云母斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、白云母石英片岩,是寻找石墨矿体的岩性标志。
显。通过在区内开展音频大地电磁测深工作,为下一步在该区开展深部找矿提供了科学依据(图3)。
3矿床地质特征
3.1矿体特征
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2021年6月第41卷第2期
四川地质学报
Vol.41 No.2 Jun., 2021
区内石墨矿赋存于古元古界康定岩群咱里岩组(PUN)中,赋矿岩石为二云母斜长片麻岩、角闪斜长 片麻岩及白云母石英片岩。目前已发现矿(化)体有7个(图2、图3、表1),均分布于工作区中部,均 呈北东-南西向,层状或似层状产出,产状与含矿岩系一致,矿(化膵长度480 - 1570m,平均厚度10.62m, C固平均品位9.11%。
3) 矿体的空间分布完全受含矿岩层制约,产状与含矿岩
层一致。
4) 矿石中石墨、云母、长石呈交互相间定向排列,石墨
晶体自形程度高于长石,又沿长石粒间分布,不受长石边界 限制。
5) 矿床有晋宁期同德中粗粒辉长闪长岩侵入,为石墨矿
的形成提供了丰富的热液来源。 4.2.3矿床成因及模式
通过与典型找矿模型对比,并分析其成矿模型和成矿地质条件,笔者认为该矿床为区域变质与热接 触变质双重因素作用下形成的沉积变质型矿床。
2矿区地质特征
2.1地层 矿区岀露地层主要有古
元古界康定岩群咱里岩组
(Ph£),震旦系上统观音崖组 (Z2g)、灯影组(Z2〃)以及第
四系残坡积物等,古元古界康 定岩群咱里岩组为主要赋矿 层位。
2.2构造
区内断裂、褶皱构造发育, 主要为近南北向的烂堡田断
层(们)、北西向断层(FJ以
及同德复式背斜。区内石墨矿 体主要赋存于同德复式背斜 两翼,核部被剥蚀而未发现, 同德复式背斜控制着石墨矿的
主要在攀枝花地区分布有基性-超基性岩型铜 葆矿、沉积变质型石墨矿,磁铁矿、饥钛磁铁矿, 铝土矿。
区域构造主要为元古界基底构造,其次为震 旦-白垩纪构造层,褶皱构造在西部为北东向, 在东部为东西向,断裂构造总体呈北北西-南北 向;区域出露地层主要有古元古界康定岩群、中 元古界盐边群、震旦系、二叠系、三叠系、新近
2021年6月第41卷第2期
四川地质学报
Vol.41 No.2 Jun., 2021
四川省攀枝花市仁和区新民石墨矿矿床成因及 成矿规律探讨
冯锋,王光洪,彭召强,亢威,程仕俊,钟石
(四川省冶金地质勘查局六0五大队,四川彭山620860)
摘要:四川省攀枝花市仁和区新民石墨矿矿床类型属沉积变质型,位于康滇基底断隆带南段,同德复式晋 斜两翼、烂堡田斷层为该区主要的控矿构造。区内主要的赋矿岩石岩性为古元古界康定岩群咱里岩组变质岩层 中的二云母斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、白云母石英片岩。通过对新民石墨矿矿床成因分析,总结了成矿规 律,对该区石屋矿资源勘查具有重要的指导意义。
2.5地球物理特征 通过在区内开展自然电场法电位梯度测量和激电中梯剖面测量以及音频大地电磁测深工作,并测定
石墨矿、斜长片麻岩、变质长石石英砂岩等标本的电性参数,表现出石墨矿“极低阻高极化”,并且能够
形成很强的自然电场,使得利用激电法和自然电场法来寻找石墨矿成为主流(简楚等,2019),其他岩类
为“中高阻低极化”,笔者通过对两种物探方法的对比,认为均对寻找石墨矿具有良好的效果,但在地表 覆盖层较厚或石墨矿(化)体埋藏较深的区域,自然电场法电位梯度测量效果不及激电中梯剖面测量明
I扬子陆块区
n西藏-三江造山系
11上扬子陆块
lb松潘-甘孜造山带
I"四川陆内前陆盆地
11“摩天岭地块
h.M川中拗陷盆地
11X雅江残余盆地
I x盐源-丽江前陆逆冲-推覆带
II14II142江浪-长枪变质核杂言带
1142金河-簣河前缘逆冲带
II佔甘孜-理塘蛇绿混杂岩
表1工作区主要矿(化)体特征一览表
编号
1-1 1-2 n-i n-2 m-i m-2
VI
长度/m
1160 1570 1040 1270 1123 1520 480
平均MK/m
9.34 7.08 19.02 &81 13.98 10.46 5.64
产状 300° 乙58°
305° Z63°
128。厶 62° 133° 厶 64° 140° 厶62。 127° 厶59° 270° 乙 66。
4成矿规律分析
4.1典型矿床成矿条件类比分析 将新民石墨矿大地构造位置、
控矿构造、含矿岩系特征、含矿岩 系产状特征、含矿岩石特征及岩浆
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图3 P0勘查线剖面及AMT反演成果图
四川省攀枝花市仁和区新民石墨矿矿床成因及成矿规律探讨
岩分布特征等方面的成矿地质条件与中坝石墨矿进行对比分析,表现出其成矿地质背景与中坝石墨矿条
分布及形态特征(图2)。 2.3岩浆岩
区内岩浆岩主要为晋宁期攀枝花超单元同德中粗粒辉长闪长岩(PtiTv 8 )。 24变质作用
区内变质作用类型主要为区域变质作用,叠加动力和混合岩化作用。 康定岩群咱里岩组角闪斜长片麻岩为火山岩及火山一沉积岩层经变质形成。晋宁期,地幔上涌引起 盖层的隆起和膨胀破裂,形成基性重熔岩浆;随构造运动的深入,在区域动力和物理化学作用叠加的改 变下,地表附近侵位大量原岩和混合岩化的侵入体,并形成北北西-南北向的构造;构造运动逐步减弱, 重熔作用向酸性岩浆过渡,形成规模大小不一的更长花岗岩侵入体,并伴随大量围岩和较强的混染及同 化现象。该区变质岩虽经过多期次多相变化,但其主要与晋宁期地幔活动和由此引起的构造作用有关, 表现岀与侵入岩体具有同源性和继承性。
关键词:攀枝花;新民;石墨矿;矿床成因;成矿规律
中图分类号:P619.25 文献标识码:A 文章编号:1006-0995(2021) 02-0226-05 DOI: 10.3969力.issn.1006-0995.2021.02.008
石墨可制取耐火材料、导电材料、散热材料、密封材料、隔热材料、耐高温材料和防辐射材料等(尹
1区域地质背景
四川省攀枝花市仁和区新民石墨矿床位于
上扬子古陆块(I )康滇前陆逆冲带(I口)之 康滇基底断隆带(I』2)南段(图1 )(四川省 地质矿产局,1991;潘桂棠等,2009),其中以 晋宁期花岗质岩石及澄江期火山岩和岩浆岩分 布最广,构造线方向近南北向,其延展方向受南
北向断裂带所控制。成矿区带属扬子成矿省(U -15 )康滇断隆成矿带(HI -76 )的盐边 Cu—Ni—Pb—Zn—Au—石墨成矿带(IV —41 )南端,
1193pLm, 一般为20~ 600ani,为中鳞片晶质石墨。矿石构造:以片麻状、片状为主。 矿石矿物组合:石墨(含量5% ~ 20% ),石英(含量约30% ~ 35% )、斜长石(含量约30% ~ 35% )、
黑云母(含量约9%±),白云母(含 量约10%〜15%),偶见金红石及其 他矿物。
矿石化学成分:主要元素有C、 Ti()2、V2O5、P2O5、Si()2、AI2O3、CaOA MgO、Fe^、S等,其次少量微量 元素。
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图2研究区地质简图 1第四系残坡积物;2第三系普^&^; 3.震旦系上统灯影组;4.題系上统观音崖组;5.古元古界 康定群咱里组;6•攀枝花超单元;7.地质界线;&逆断层及编号;9.推测性质不明断层;10.复式背斜 轴线;11.实测、推测石墨矿(化)体及编号;12.产状(倾角)
4) 岩矿石电性差异标志:石墨矿电性表现为极低阻高极化,围岩电性表现为中高阻低极化,两者之
间存在较明显的极化、电阻率特性差异,为间接的找矿标志。
4.4找矿潜力分析 1 )区内石墨矿与中坝石墨矿成矿模式、类型具有极高的相似、相近性,说明该区具有优越的成矿地
质背景。
2)区内同德复式背斜北西部,晋宁期攀枝花超单元同德中粗粒辉长闪长岩大面积侵位,是优越的成
件基本相似且均为沉积变质型石墨矿(图4 )(郭强等,2016 )□ 4.2成矿模式 4.2.1成矿阶段
1) 浅海相沉积阶段:经太古界古陆风化形成的含碳质粘土质细碎屑物,被海水携带至今浅海沉积成 碳质粘土质粉砂-细砂岩,沉积时限24 - 29亿年。
2) 区域变质阶段:随着中条期低压相系区域叠加动力变质作用,变质程度最高达角闪岩相,含碳的 部份变质形成炭质片岩、炭质片麻岩或石墨片岩、石墨片麻岩等,变质时限17 ~ 19亿年。
3) 混合岩化作用阶段:在康滇基底断隆带上表现特别明
显,引起古元古界康定岩群部份地层发生重熔,形成熔浆上 侵,在其附近形成同德辉长闪长岩,其边缘形成高家村单元 中粗粒橄榄辉长岩,时限>17亿年。
由于该期区域变质和混合岩化作用,促成石墨鳞片加长 变大,形成具工业利用的晶质石墨矿床,含石墨地层多被重 熔,仅部分成为混合花岗岩的“残留体”或在混合花岗岩的
丽文,2011;江洪和许露,2014),晶质石墨可制作石墨烯,石墨烯可运用在高性能芯片、LED、柔性显
示屏;能源领域的静电喷漆系统、高性能电池、超级电容器、太阳能电池;航空航天、海洋领域的防护 涂料、复合材料、电磁屏蔽材料、隐型材料;环境领域的污水处理、海水淡化、大气污染治理;高强度 橡胶、塑料,医药领域的药物输送、临床检测等(刘剑,2017 )o攀枝花地区晶质石墨矿资源丰富,大中 型石墨矿床主要分布在仁和区、盐边县和米易县,其矿床规模大且质量好,均为沉积变质型石墨矿床。 笔者在前期地质工作的基础上,对区内石墨矿的矿床成因及成矿规律进行探讨,为今后在该区域内寻找 同类型的石墨矿提供一些参考。
CkY均品位
8.36% 12.43% 6.61% 8.97% 9.64% 4.36% 13.41%
产出特征 呈层状、似层状产出,含矿岩石为二云母斜长片麻岩
呈层状、似层状产出,含矿岩石为二云母斜长片麻岩、白云母石 英片岩
題状、似层状产出,含矿岩石为二云确长片楞。
3.2矿石质量 矿石结构:含矿岩石主要为二云母斜长片麻岩、白云母石英片岩,为鳞片变晶结构,石墨鳞片直径9〜
I佔攀西陆内裂谷带
11“义敦-沙鲁里岛弧带
雅碧江-宝鼎裂谷盆地
11162沙鲁里火山岩浆弧
I 152康滇轴部基底断隆带
II 1毛3登龙-青达弧后盆地
113江州-米市裂谷盆地
II”?中咱-中甸地块
I “上扬子南部陆缘逆冲-褶皱带 IIV7-1中咱盖层逆推带
I 峨眉-凉山盖层褶冲带
11佔一2盖玉-定曲前缘逆冲带
四川省攀枝花市仁和区新民石墨矿矿床成因及成矿规律探讨
系及第四系;区域岩浆岩发育,主要有中酸性火山岩,基性、超基性侵入岩。区域内石墨矿产地已有14 处,分别产于古元古界康定岩群及中元古代盐边群、会理群地层中,且矿石类型均为晶质(鳞片状)石 墨矿,累计探明石墨矿物量2962万吨,其中中大型规模5处(盐边县田坪、大簣沟,仁和区中坝、三大 湾和米易县茅坪)(万平益等,2019 )o
3.3矿石类型
矿石自然类型:条纹状。 矿石工业类型:石墨矿物呈鳞 片变晶结构,属于晶质(鳞片状) 石墨矿矿石。
3.4围岩及夹石 区内矿(化)体顶底板围岩以
二云母斜长片麻岩、变质长石石英 砂岩为主,无明显蚀变。经过前期 在区内开展地质工作,局部矿体均 见夹石, 呈透镜状产出,岩石主要为含石墨 二云斜长片麻岩。
I 筠连-叙永盖层褶冲带
1【2三江造山带
II2.!金沙江蛇绿混杂岩带
图1大地构造位置图(局部)
收稿日期:2020-06-05
作者简介:冯锋(1989-),男,甘常天水人,地质矿产工程师,主要从事地质矿产勘査工作 通讯作者:亢威(1988-),男,四川眉山人,地质矿产工程师,主要从事地质矿产勘查工作
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外接触带(万平益等,2019;郭强等,2016 )□ 4.2.2成矿地质条件
1 )矿床产于古元古界康定岩群咱里岩组变质岩层中,位
于同德复式背斜两翼,烂堡田断层东侧。 2 )含矿母岩主要是含炭二云母斜长片麻岩、含炭角闪斜
长片麻岩、含炭白云母石英片岩,与石墨矿都显示清晰的的 片状、片麻状及条带构造,说明原岩在沉积时具层理构造。
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