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青海祁漫塔格新发现石墨矿化点特征及成因探讨

2017-10-11王盘喜李兴良朱黎宽

中国非金属矿工业导刊 2017年3期
关键词:山岩片岩激电

王盘喜,李兴良,朱黎宽

(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南 郑州 450006;2.国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南 郑州 450006;3.青海省第三地质矿产勘查院,甘肃 西宁 810029)

青海祁漫塔格新发现石墨矿化点特征及成因探讨

王盘喜1,2,李兴良3,朱黎宽1,2

(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南 郑州 450006;2.国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南 郑州 450006;3.青海省第三地质矿产勘查院,甘肃 西宁 810029)

本文介绍了祁漫塔格新发现石墨矿化点的成矿地质背景、地质特征和地球物理特征,探讨了矿床成因和找矿标志。该石墨矿化点赋存于奥陶-志留系滩间山岩群中的石英片岩、二云母石英片岩中,可作为东昆仑地区石墨矿新的找矿目标体。

石墨;矿化点;成因探讨;祁漫塔格

Abstract: This paper introduces the metallogenic background, geological features and geophysical characteristic of newly discovered graphite mineralization point in Qimantage, explores the genesis and prospecting criteria. The graphite mineralization point occurrence in quartz schist, mica quartz schist of Tanjianshan terrain in Ordovician System to Silurian System, which Can be used as the new prospecting target body of graphite mine in East Kunlun.

Key words: graphite; mineralization point; genesis; Qimantage

石墨因其化学稳定、可塑、耐高温、抗热震、导电、润滑等众多特性,广泛应用于冶金、机械、化学、电器、军工等领域,是重要的战略资源[1]。区域上,在柴达木南缘台褶带发现的诺木洪小庙、金水口石墨矿点,格尔木凤泉沟、乌图美仁乡哈西亚图石墨矿点,都兰县巴勒木特尔石墨矿床等均产于下元古界金水口岩群大理岩中[2-3];东昆仑造山带西南部发现的洪水河、细细特郭勒、口口尔图等石墨矿床亦主要赋存于金水口岩群大理岩之中,少量赋存于斜长角闪片岩[4]。本次新发现的石墨矿化点赋存于奥陶—志留系滩间山岩群中的石英片岩、二云母石英片岩中,可作为东昆仑地区石墨矿新的找矿目标体。

1 成矿地质背景

研究区位于东昆仑西段祁漫塔格山呼都森一带,北与柴达木盆地西南缘为邻,西北邻近阿尔金山。构造区划属秦祁昆造山系东昆仑弧盆系祁漫塔格结合带巴音格勒构造混杂岩带,呈北西—南东向展布。地层区划隶属华北地层大区,东昆仑—中秦岭地层分区,柴达木南缘地层小区[5]。

区域出露地层为古元古界金水口岩群,蓟县系狼牙山组,奥陶—志留系滩间山岩群,上泥盆统黑山沟组和牦牛山组,下石炭统石拐子组和大干沟组,上石炭统缔熬苏组,中下二叠统打柴沟组,上三叠统鄂拉山组,古近系,新近系和第四系。区内岩浆活动频繁,经历了华里西期、印支期、燕山期等构造岩浆旋回,岩石类型众多,均为中酸性侵入岩。早泥盆世弱片麻状斑状二长花岗岩侵入体大部分以岩株状产出,侵入于奥陶—志留纪滩间山岩群,围岩中接触变质作用强烈。区内构造以断裂及韧性剪切带为主,褶皱不发育(图1)。华力西期花岗岩发生糜棱岩化及弱片麻理化,反映出该带在华力西早—中期具浅构相韧性剪切变形。华力西运动时构造变形以发育脆性断裂为特征,主要发育北西向、其次为北东向、另发育少量近东西向断裂。从断裂对地质体的改造及控制来看,脆性断裂主活动期应为印支期及喜山期,并以北西向断裂活动最强烈。喜山期断裂活动是在青藏高原差异隆升的大背景下发生的,使区内地质体特别是变质地体及侵入体抬升剥蚀露出地表。

本次新发现石墨矿化点位于滩间山岩群中的构造破碎带中,滩间山岩群主要由碎屑岩组组成,为一套深水浊积岩相沉积。由于受到韧性剪切带及后期岩体侵入叠加的热变质作用影响,滩间山岩群在区内多呈大小不等的构造块体产出,现多已呈片岩,大多数岩石具硅化、角岩化特征,出现石榴石等中温中压变质矿物。岩石中节理、柔流褶皱等较发育,塑性流变特征明显。

图1 工作区区域地质简图

2 新发现石墨矿化点特征

2.1 石墨矿化点地质特征

对具石墨矿化的构造破碎带局部进行了槽探揭露,揭露宽度50~90m不等,构造破碎带走向255~265°,地表岩石较破碎,呈碎块状,碳质含量高,呈黑色粉末,局部呈褐铁矿化、绿泥石化,偶见孔雀石化。构造破碎带中可见2~4条石墨矿化带,其中较宽的矿化带可见2条,厚度分别为7m±,12m±,较窄的矿化带宽度1~3m。石墨矿(化)体呈似层状,产状165~173°∠32~46°。石墨矿赋矿围岩为石英片岩、二云母石英片岩等。

矿石呈铅灰黑—钢灰色,微—细粒鳞片变晶结构,薄层状、块状构造,矿石可染手、具滑感、较坚硬。岩矿鉴定结果显示,矿石矿物为石墨,含量约3%~5%,粒度较细,为0.002~0.1mm,多数在0.01~0.08mm之间,为晶质石墨,呈鳞片状、枝状,多数大致定向排列,浸染状分布;脉石矿物以石英为主,多数石英被拉长、呈长条状定向排列、部分波状消光;其次为白云母、绿泥石和方解石等,另有零星分布的黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿等金属矿物。经化学分析,矿石中固定碳(C)含量为3.23%~5.45%,平均3.52%,达到了最低工业品位要求,该矿体槽探揭露厚度7m,产状165°∠32°。石墨矿宏观及显微特征见图2。

图2 石墨矿宏观及显微特征

图3 工作区激电中梯剖面测量图

2.2 石墨矿化点地球物理特征

本次对石墨矿化相关地区开展了1∶2000激电中梯剖面测量,激电工作参数为:工作仪器接收机WDJS-3、发射机WDFZ-20,测量参数ρs、ηs,供电周期T32s,断电延时τ=200ms,剖面工作装置为中间梯度,测量点距10m,供电极距AB=1 200m,测量极距MN=40m。

激电中梯剖面测量结果显示(图3),150~180号点间出现视极化率1%~10%,视电阻率在50Ω·m左右的激电异常,地表被奥陶—志留系滩间山岩群中的碎屑岩组覆盖,上述激电异常位置探槽揭露发现石墨矿化,激电异常对石墨矿具有良好的显示,石墨矿表现为高极化低阻。激电中梯剖面测量说明该区内目标地质体与围岩之间存在较明显的极化率、电阻率特性差异,具备用激电测量寻找隐伏石墨矿的前提。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

石墨矿化点位于滩间山岩群中的构造破碎带中,赋矿围岩为石英片岩、二云母石英片岩等,矿(化)体呈似层状。滩间山岩群为一套浅海浊积岩,主要经过了四期变质作用[5]。早期:为区域变质作用的发生期,变余残留岩石见长英质碎屑岩,变质相为低绿片岩相,变质作用方式以重结晶作用为主,先存矿物的退变质次之,主变质期应为中晚志留世。第二期:主要一期之一,与浅部构造层次糜棱岩化变质作用有关,以近东西或北西西走向斜冲韧性剪切带为主要构造行迹,变质环境为低绿片岩相,变质期应当为加里东末期,与区域上小洋盆或裂谷于加里东末期闭合有关。第三期:为一期与海西期花岗岩浆有关的热接触或交代变质作用,故变质仅局限于接近岩体的接触带部位。属高温低压变质相系。变质时期与花岗岩侵入时间相同。第四期:表现也较明显,主要与浅表层次韧脆性动力变质作用有关,尤以碎裂岩化作用更为突出。变质作用方式以糜棱岩化、碎裂岩化为主,动态重结晶作用次之。变质相为低—高绿片岩相。变质时期与印支期造山活动有关,故变质期应为印支中晚期。

奥陶—志留纪的沉积作用形成了矿源层,为石墨矿的形成提供了碳源,早期的区域变质作用导致含碳有机质的分解和碳质的结晶形成石墨,经富集最终形成石墨矿体。第二期和第四期的构造应力变质作用,第三期的热接触或交代变质作用与石墨矿石品位、有序化程度提高、鳞片增大密切相关。

3.2 找矿标志

(1) 石墨矿化点赋存于奥陶—志留系滩间山岩群中的石英片岩、二云母石英片岩中,矿(化)体呈似层状,地表岩石较破碎、风化较强、呈灰黑色、碳质含量高,可作为该区石墨找矿的直接标志层。

(2) 石墨矿化点位于滩间山岩群中的构造破碎带中,而滩间山岩群发育形成于加里东晚期的韧性剪切带,呈NW—SE向展布,走向275~290°,由6条分支合并的韧性剪切带组成菱形网结状,单带宽500~1 000m,总体出露宽3~5.5km,长19km。发育于滩间山岩群中的构造破碎带(韧性剪切带)可作为石墨矿的有利找矿地区。

(3) 激电测量对石墨矿具有良好的显示,表现为高极化低阻。说明该区内目标地质体与围岩之间存在较明显的极化率、电阻率特性差异,具备用激电测量寻找隐伏石墨矿的前提。

[1]李超,王登红,赵鸿,等.中国石墨矿床成矿规律概要[J].矿床地质,2015,34(6):1223-1236.

[2]王蓉宾.都兰县巴勒木特尔石墨矿床简介[J].中国非金属矿工业导刊,2008(2):52,55.

[3]赵想安.都兰县查汗达洼特石墨矿矿床特征及成因分析[J].中国非金属矿工业导刊,2015(1):54-55.

[4]辛军强,杨延景,赵生辉,等.青海洪水河东地区石墨矿床地质特征及成因探讨[J].青海大学学报(自然科学版),2015,33(6):81-84.

[5]郭通珍,谈生祥,丁玉进,等.青海1∶5万乌兰乌珠尔—祁漫塔格地区八幅区域地质矿产调查[R].西宁:青海省地质调查院,2010:6-39.

The Characteristics and Genesis of Newly Discovered Graphite Mineralization Point in Qimantage, Qinghai Province

WANG Pan-xi1,2, LI Xing-liang3, ZHU Li-kuan1,2
(1. Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, CAGS, Zhengzhou 450006;2. National Research Center of Multipurpose Utilization of Non-metallic Mineral Resources, Zhengzhou 450006, China; 3. Third Institute of Qinghai Geological Mineral Prospecting, Xining 810029, China;)

P619.252

A

1007-9386(2017)03-0034-03

2017-02-17

中国地质调查局地质调查项目(编号:DD20160073)。

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