邢台市西部山区石墨成矿地质条件及找矿方向

2019-08-30赵超

世界有色金属 2019年13期

赵超

（河北省煤田地质局第二地质队，河北邢台 054000）

邢台地区石墨位于河北省南矿产成矿带，按其成因类型为区域变质型矿床。自五十年代起，河北地矿局在邢台县张安北地区，发现谈话、小河、张安北、皇寺、尧子沟、崔家庄、树森等矿点、矿床。中化地质矿山总局地质研究院于2010年在区内针对石墨进行地质勘查工作[1]。经过20世纪90年代区域地质调查工作，基本查明了本区基底构造格架，提出了新太古代表壳岩构成一大型同斜倒转褶皱的新认识。本文旨在通过对地层、构造的新认识，分析石墨矿地质特征，归纳总结了成因及找矿标志，为后续找矿工作的开展提供切实依据。

1 成矿地质条件

（1）构造。邢台石墨矿大地构造位置为中朝准地台（I）中部山西断隆（Ⅱ）太行拱断束（Ⅲ）赞皇穹断束（Ⅳ）及武安凹断束（Ⅳ）。宁家庄—白虎庄倒转向斜是本区规模和强度最大的变形构造，构成了区域性的主体构造框架，褶皱构造主要展布于大和庄—石槽—路家庄—白虎庄一线，总体呈反“S”型。轴线呈NE—SW向展布，以大和庄岩组、立羊河岩组为翼部，以宁家庄岩组为核部的一紧闭同斜倒转向斜。根据两翼出露岩层的重复对称性及褶皱转折端的岩性组合标志层特征，并结合变余沉积韵律及变余原生构造特征分析，构成该倒转向斜构造的西北翼为倒转翼，东南及南翼为正常翼，两翼岩性的对称性较明显，东南翼受后期岩浆活动影响，大和庄岩组支离破碎，呈大大小小的包体散布于变质深成岩之中。

（2）地层。石墨见矿地层为大和庄岩组（Ar3d），上部斜长角闪片岩为主夹黑云斜长变粒岩；下部黑云斜长变粒岩夹斜长角闪岩，石榴子石斜长角闪岩。含石墨、矽线石、兰晶石。

（3）变质作用。本区晚太石代及古元古代地体的变质作用划分为五期四种类型，其中晚太古代划分为三期两类，古元古代两期两类。区域内石墨、石榴子石和蓝晶石矿产由第一次变质作用形成。晚太古代变质地体中见有两期混合岩化作用，即早期钠质混合岩化作用和晚期钾质混合岩化作用。

2 矿体特征

张安北石墨矿南北延长2000m，宽700m，面积1.4km2。主要矿体呈层状、似层状、透镜体状，均赋存于石墨黑云斜长变粒岩中，共有五层矿层相间排列于石墨石榴黑云斜长变粒岩中，具有一定层位，产状与围岩基本一致[2]。

图1 石墨黑云斜长变粒岩野外露头

图2 石墨黑云斜长变粒岩薄片镜下照片

矿石具中粒、细中粒、中细粒鳞片粒状变晶结构、中粒-中粗粒鳞片柱状变晶结构，矿石构造为块状构造和片状构造。石墨黑色、不透明，片状，片径0.4mm～1mm，定向排列，与片理方向一致，呈片状构造，含量约1%，不均匀分布于黑云母、斜长石、蓝晶石、绿泥石等矿物之间。脉石矿物主要为斜长石、石英、黑云母等，次为蓝晶石、钾长石、角闪石等，少量的绿泥石、绿帘石、磷灰石等。蓝晶石由深而浅多为白云母、绢云母交代，且褪色（图1、图2）。石墨矿床多与石榴石、蓝晶石、矽线石岩层的夹层相伴生，石榴石含量多时，往往石墨矿化较好。

3 成因类型

石墨矿床按成因分类主要有两种类型：一类是产出于结晶片岩中的石墨矿床，属区域变质矿床，另一种是含煤岩系经岩浆接触热变质作用而形成的接触变质矿床。区域变质石墨矿床通常产出于前寒武纪片麻岩、片岩、大理岩等区域变质岩系中[3]。研究邢台市西部山区内已知的石墨矿点，认为本区属区域变质石墨矿床。

通过对本区的构造演化研究，表明在晚太古代早期，在北西-南东向的拉张体制作用下，本区在初始地壳上或陆核边缘形成北东-南西向展布的狭长裂谷，下部形成了一套中基性火山岩-火山碎屑岩-陆源碎屑岩（大和庄岩组），中部为一套碳酸盐-硅质泥岩-中基性山岩系（立羊河岩组），上部则为陆源碎屑岩-酸性火山岩（宁家庄岩组）建造。大和庄岩组在不太稳定的浅海相沉积环境下，沉积了含有机质物的页岩或碳酸盐累沉积岩之后，经受了构造热事件，导致裂谷封闭并发生复杂多期多样的构造变形，并伴有多期次的岩浆活动和变质作用。当变质作用达到了角闪岩相-片麻岩相时，在适宜的温压条件下，使得有机碳改变内部结构，实现有序化的石墨构造，重新结晶成晶质石墨。后期的变质作用使得部分岩石局部发生退变。

4 找矿方向

分析本区张安北、谈话等地区石墨资料，石墨矿在成矿后具有稳定的层位，呈现明显的层控特征。石墨矿化层均赋存于太古界大和庄岩组中。石墨矿的形成与该组斜长变粒岩和蓝晶石片岩变质岩系密切相关，为其矿源层和富集场所。工作区广泛发育太古界赞皇岩群大和庄岩组，其分布受以宁家庄-白虎庄倒转向斜控制。两翼出露岩层岩性大致相当，目前已发现的张安北、尧子沟、崔家庄、树森、皇寺、小河、谈话等石墨矿段赋存于向斜的东南翼包体内，所以在该向斜的东南翼其余包体和西北翼内进行石墨勘查工作，具备良好的找矿潜力。