郑建勋

摘要：内蒙古隐晶质石墨矿床主要分布在通辽地区扎鲁特旗的侏罗系红旗组中。本文对该地红旗组及其含石墨段的地质特征及隐晶质石墨矿床的成因背景进行了综述和分析总结。

关键词：隐晶质石墨；红旗组；含石墨段；地质特征；岩浆热接触变质

1.概述

隐晶质石墨矿床主要分布在中国东部环太平洋构造带。该类型矿床含矿岩系的时代一般从晚古生代石炭纪至中生代侏罗纪，其中最重要的是晚二叠世和侏罗纪。南方以二叠纪为主，北方以侏罗纪及石炭纪较多。具体含矿层位南方有斗岭组、龙潭组及梨山组，北方有石盒子组、二道梁子组、鸡西群、红旗组等煤系地层。隐晶质石墨为煤系发生接触变质作用所形成，产生接触变质作用的岩浆热源体的侵入时代大多为印支期一燕山期。内蒙古隐晶质石墨矿床主要分布在内蒙古通辽地区的扎鲁特旗。该地隐晶质石墨矿床含矿地层基本都为下侏罗统红旗组。因此，扎鲁特旗侏罗系红旗组为内蒙古隐晶质石墨矿的找矿目标地层，其地质特征及矿床成因有深入研究和总结的价值。

2.红旗组（Jh）命名及分布特征

在大兴安岭地区侏罗系地层较为发育，分布较广。因火山活动原因，侏罗系地层是由一套岩性和岩相变化复杂的火山岩和沉积岩组成。上侏罗统分布最广，层序全、厚度大。中、下侏罗统分布零星，以含煤沉积为主，局部地区见火山碎屑岩夹层，为小型断陷盆地或山问盆地沉积环境。

下侏罗统红旗组最早是由吉林省煤田203队于1966年创名，创名地点在吉林省洮南县万宝镇红旗煤矿。原始定义将万红盆地的酸性火山岩之下的含煤碎屑岩称为万红群红旗组。之后，将上部的砾岩层称为万宝组，下部细碎屑岩含煤层称红旗组。现在定义红旗组是位于万宝组或新民组之下的一套含煤地层，下部以灰白色砾岩夹薄层砂岩为主，上部为砂岩、粉砂岩、泥岩夹数层可采煤。

红旗组主要分布在内蒙古中东部地区的扎鲁特旗塔他营子、锡盟阿拉坦合力盆地、锡林浩特盆地及敖汉旗四家子乡和林家地乡等地，各地区岩石特征都有一定差别。但只有通辽扎鲁特旗分布的红旗组发现有隐晶质石墨矿床。

3.区域地质背景

扎鲁特旗隐晶质石墨矿床分布区域出露地层主要有二叠系、侏罗系、白垩系和第四系等。下侏罗统红旗组（J₁h）在扎鲁特旗零星出露于突泉凹陷红旗一碱土屯一带及鲁北凹陷联合屯、巨里黑、塔拉营子、西沙拉等地，总体呈40°方向串珠状展布。这是因为红旗组为一套山间断陷盆地型沉积建造，受北东向构造控制，含煤断陷盆地呈串珠状沿北东向带状展布。

区域大地构造位置位于大兴安岭中生代火山岩区与内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带接合处，褶皱断裂发育。

燕山期岩浆侵入和火山活动活跃频繁，具有多期次阶段性的特点。以燕山中期侵入活动为主，强度大，中、酸性岩体出露面积大。岩体的空间产出与分布，受区域构造断裂裂隙系统控制。

4.扎鲁特旗红旗组含石墨段地质特征

扎鲁特旗忙哈吐石墨矿、敖包营子石墨矿等隐晶质石墨矿所在区域，红旗组（J₁h）岩性以深灰色粉砂岩和泥岩、黑色页岩夹砂岩、含砾砂岩为主。沉积韵律发育。厚度171m～1200m。联合屯-西沙拉-带的红旗组可分三个岩段，下含石墨段（J₁h¹）、中部砂泥岩段（J₁h²）、上含石墨段（J₁h³），上下兩段均为含石墨段，即含矿层。其直接上覆万宝组（J₂w），不整合于上二叠统林西组（P₃l）之上。

下含石墨段（J₁h¹）：岩性主要为灰色细-粉砂岩与黑色泥岩互层，夹炭质泥岩，区域上含8层隐晶质石墨，局部夹中粒长石砂岩。厚度>71m。

中部砂泥岩段（J₁h²）：各地岩性有一定差别，在联合屯一带主要为杂色粉砂岩及页岩，局部夹长石砂岩。在塔拉营子一带岩性主要为深灰色一黑色泥岩、粉砂岩。厚度>240m。

上含石墨段（J₁h³）：主要由灰色砂岩、粉砂岩、灰黑色泥岩、炭质页岩及煤组成。在各地区含矿情况不同，在联合屯本层出露较全，含隐晶质石墨6层，厚度251.73m。

下含石墨段（J₁h¹）是主要含隐晶质石墨的矿段，由黑灰色粉砂岩、泥岩、炭质泥岩与隐晶质石墨矿层组成。水平层理、缓波状层理发育，富含植物化石，厚度均较稳定。向东南倾斜，倾角较缓，一般为10°～20°。区域上一般含8层隐晶质石墨，由上到下编号为A₁、A₂、A₃、A₄、B₁、B₂、B₃、C层石墨。其中B₃号矿层因厚度大且相对稳定，成为可采矿层。厚度2m左右，走向东西，连续性较好。

5.隐晶质石墨矿床特点及成因分析

隐晶质石墨矿床类型为接触变质型矿床。该类型占中国已知石墨矿床的14%，储量占石墨探明储量的22%，是中国石墨矿床中较主要的工业类型。此类矿床一般是岩体侵入煤系地层引起煤层接触变质而成。与全国其他地区的隐晶质石墨矿床类似，侵入岩体一般为酸性或中、酸性花岗岩、闪长岩。受变质的煤层一般为优质无烟煤。无烟煤变质为隐晶质石墨，从接触带向外渐次出现石墨一半石墨一无烟煤的渐变过渡带。矿体形态一般复杂，呈层状、似层状、带状及透镜状分布，长度几百米至数千米；常见多层矿体，单层厚度几十厘米至数米，一般为1m～3m，倾角有的陡，有的呈缓倾斜；矿石自然类型可分软质、硬质两种；矿石外观呈土状、致密块状，由隐晶、微晶及细晶石墨鳞片构成集合体，以隐晶石墨为主；共生矿物有石英、粘土矿物、黄铁矿及红柱石、堇青石、夕线石、黑云母等；矿石品位一般较高，固定碳含量多为60%～80%。矿石一般不选矿，矿床规模以中、小型为主。

红旗组分布在内蒙古中东部很多地区，但只有扎鲁特旗分布的红旗组产有隐晶质石墨矿床，这是与大兴安岭地区的构造及岩浆岩条件密切相关的。

隐晶质石墨是煤接触变质形成的。红旗组是含煤地层，其早期形成的煤是成矿的物质来源。区域位于大兴安岭中生代火山岩区和内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带的接合处，褶皱断裂发育，燕山期岩浆活动频繁，为岩浆接触热变质作用发生提供了条件。燕山期侵入岩发育，且明显受区域褶皱断裂控制。岩浆贯入红旗组及周边层位，一方面破坏了地层的完整性，另一方面岩浆接触热变质作用于煤层，使得煤发生石墨化，形成隐晶质石墨。虽然个别矿区内侵入岩较少，但区域可能隐伏着大型岩体。因此，岩浆热接触变质是该地红旗组地层中煤向隐晶质石墨转变的主导因素。