陕西省庙坪地区晶质石墨矿成因及矿体特征

2016-12-03岳娜娜张文斌

地球 2016年9期

关键词：志留系印支舟曲

■岳娜娜　张文斌

（中陕核工业集团二一四大队有限公司　陕西　西安　710000）

陕西省庙坪地区晶质石墨矿成因及矿体特征

■岳娜娜张文斌

（中陕核工业集团二一四大队有限公司陕西西安710000）

庙坪地区志留系丰富的有机质为矿区提供了最初的矿源，印支期光头山超单元酸性及中酸性侵入花岗岩的接触蚀变及混合岩化作用使有机质进一步变质、重结晶最终形成晶质石墨矿。

庙坪重结晶石墨矿

1　区域地质

以沈家园-状元碑断裂为界，北为紫柏山地层小区，南为勉-略地层小区。工作区处于紫柏山小区内。

出露地层有奥陶系大堡岩组，志留系白龙江群迭部岩组、舟曲岩组，泥盆系大河店组、大枫沟组及第三系贵德组。

构造：处于勉略缝合带北侧、尚家河—佛爷坝扇形复背斜南翼，复背斜轴向近EW向，八庙断裂沿金池院—毛坝背斜轴部及南翼通过。

岩浆岩：印支期光头山超单元和海西期留坝超单元。

2　区域成矿背景

志留系为变质重结晶矿床石墨矿的主要产出地层，围岩为斜长片麻岩、云母片岩、大理岩及变粒岩组合。

区域上留坝县青桥河石墨矿等矿床成因均为变质重结晶类型，成矿地层均为志留系变质岩，与印支期酸性岩浆岩关系密切。

3　矿区地质

地层：志留系中统舟曲岩组上岩段（S2z2）：深灰-灰褐色变粒岩、石英粒岩、含石墨变粒岩，以黑云母变粒岩为主。北倾，倾角25o～75o。石墨矿体均赋存于该部岩层中。含石墨变粒岩为含矿岩性。以侵入岩捕掳体形式存在。

构造：以岩体侵入接触挤压破碎带、断裂带为主，其次为层间小型挤压破碎带、断裂等。

岩浆岩：为印支期、海西期。

海西期留坝超单元之烧房坝单元（CS）：出露于西南角，淡灰绿色细粒石英闪长岩。

印支期光头山超单元：中酸-酸性花岗岩体，划分为3个单元：

楸树垭单元（TQ）：浅灰白色细粒二云二长花岗岩，与舟曲岩组接触部位具混合岩化及石墨矿化。

南天门单元（TN）：浅灰色细粒黑云花岗闪长岩，与舟曲岩组接触部位常具石墨矿化。

庙坪单元（TM）：浅灰白色中细粒黑云二长花岗岩，与舟曲岩组接触部位具石墨矿化。

4　矿体基本特征

表1　

含矿岩性：含石墨变粒岩，灰黑色粒状变晶结构，片状、弱定向构造，污手，具滑腻感。走向整体呈北东南西向，倾角25°-75°之间。已发现石墨矿体11条，固定碳含量沿走向延伸中无明显变化，平均固定碳含量5.5%，沿倾向延伸方向固定碳含量呈现递减现象，在350-400m之间降至3.5%左右。晶质石墨片度分布较大且以＜0.01mm-0.074mm为主，占总数25--90%，大于100目所占比例达到40%以上。

5　主要矿体特征

主要矿体特征见表1。

6　矿体成因初探

6.1物源条件

中志留统舟曲岩组上岩段下部为灰色二云石英片岩、含石墨变粒岩。据其岩石特征及碎屑岩中发育的沉积构造分析，其时沉积盆地已处于半封闭状态，陆源物质供给效率较前已大为降低，虽有阵发性的浊流碎屑物涌入盆地参与沉积外，主要以富含有机质和硫化物的低速沉积为特征，属深水盆地沉积环境产物①。因此大量有机质的沉积为矿床形成提供了大量的物质来源。

6.2变质条件

区域内地层遭受了多期、不同程度的变质作用，发育不同类型的变质岩。在晋宁运动作为秦岭主旋回运动中变质类型以区域变质岩为主，中深变质岩主要分布于古老地块内前寒武系基底岩系中及重大边界构造带上，形成高级变质片麻岩系。以黑云斜长变粒岩、黑云母长英质变粒岩、绢云绿泥钠长变粒岩为代表。岩石呈浅棕灰-浅灰色，显微鳞片-粒状变晶结构，平行条带-块状构造。片状矿物主要为绢云母、黑云母、绿泥石等，舟曲岩组中含较多的石榴石、矽线石、石墨，部分岩石含有少量绿帘石、角闪石矿物②。在此次运动中志留系中有机质初步变质为炭质。

综上所述在晋宁运动中，伴随着强烈的区域变质作用，为矿区有机质变质提供了良好条件。

6.3重结晶条件

印支运动中光头山超单元花岗岩大规模侵入，与志留系舟曲岩组发生强烈的接触变质作用，存在大量志留系捕掳体，其接触部位存在大规模角岩化、混合岩化。光头山岩体侵入强烈的接触变质作用及混合同化对地层中初步变质为炭质的有机质提供了丰富的热源及再次重结晶机会，最终形成石墨矿床。

以往地质工作得出：所发现的石墨矿体均分布于志留系与花岗岩接触部位，越靠近花岗岩接触部位、蚀变越强则矿化效果越好，远离接触部位则变弱，充分说明花岗岩接触变质作用对成矿的重要性。

通过区域变质及接触变质作用，志留系中有机质最终变质重结晶为石墨矿石，于此同时伴随着金红石、黑云母等其他副矿物的变质、转化。