豫西南南秦岭石墨成矿带地质特征及找矿潜力_赖群生.pdf

豫西南南秦岭石墨成矿带地质特征及找矿潜力 赖群生樊中玲郭贤培谢珂邵世威 （河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院， 河南 郑州 450001） 摘要豫西南南秦岭石墨成矿带分布于淅川县小陡岭蒲堂老灌河一带， 地处秦岭造山带东段南支， 木 家垭内乡断裂与淅川断裂之间。为查明区域石墨矿床的地质特征、 成矿规律、 矿床规模、 矿石特征和矿床成因 等， 相继开展了矿产普查、 预查工作， 并对整个成矿带开展了调查研究。结果表明 ①石墨矿赋存于古元古代大沟 岩组中， 石墨斜长片麻岩、 石墨片岩是石墨矿的主要赋存层位， 矿层受地层控制明显， 矿体与矿层基本吻合； ②矿层 多分布于成矿带西段和东段， 中段较少， 西段矿层多赋存于大沟岩组上部岩石组合中， 中段及东段矿层赋存于中部 岩石组合中； ③西段矿石类型多为石墨斜长片麻岩型， 少量为石墨片岩型， 中段和东段多为石墨片岩型， 少量为石 墨斜长片麻岩型； ④含碳沉积建造和区域变质作用是石墨矿床的主要成矿控制因素， 成矿期为中、 新元古代。在上 述分析的基础上， 经过矿产勘查， 在该成矿带上相继提交了小陡岭、 徐家湾李家营、 下大扒、 柳树沟4个大型、 特 大型石墨矿产地； 圈定了3处找矿靶区， 靶区内矿产地外围均发现了规模较大的石墨矿层。综合成矿预测结果表 明 豫西南南秦岭石墨成矿带远景资源量可达上亿吨， 将成为我国重要的石墨矿开采基地。 关键词南秦岭石墨成矿带地质特征矿床成因找矿靶区含碳沉积建造找矿潜力 中图分类号P612文献标志码A文章编号1001-1250 （2019） -06-124-11 DOI10.19614/ki.jsks.201906024 Geological Characteristics and Prospecting Potential of the South Qinling Graphite Metallogenic Belt in Southwestern Henan Province Lai QunshengFan ZhonglingGuo XianpeiXie KeShao Shiwei2 （The First Geological Exploration Institute of Henan Provincial Bureau of Geo-exploration and Mineral Development， Zhengzhou 450001， China） AbstractSouth Qinling graphite metallogenic belt in southwestern Henan Province is distributed in Xiaoduling-Putang- Laoguanhe area of Xichuan County.It is located in the south branch of the eastern section of Qinling orogenic belt， and it is dis- tributed between Mujiaya-Nixiang fault and the Xichuan fault.In order to find out the geological characteristics of the graphite deposits， metallogenic regularity， scale of the deposits， ore characteristics and deposit genesis， general survey and preliminary survey of the deposits are conducted， besides that， geological investigation of the whole metallogenic belt is done.The analysis results of the above geological data show that①the graphite deposits are occurred in Paleoproterozoic Dagou ation， graph- ite plagioclass gneiss and graphite schist are main occurrence layers of graphite orebodies， the ore-bearing layers are clearly controlled by strata， and the orebodies are basically consistent with the ore-bearing layers； ②ore-bearing layers are mostly dis- tributed in the western and eastern sections of the metallogenic belt， ore-bearing layers of the middle section of the metallogen- ic belt are few， the western sections of ore-bearing layers are mostly distributed in the upper rock combination of Dagou a- tion， and the middle and eastern sections of ore-bearing layers are distributed in the central rock combination of Dagou a- tion； ③most of the ore types of the western sections of ore-bearing layers are graphite plagioclass gneiss type， and a small amount is graphite schist type， ore types of the middle and eastern sections of ore-bearing layers are mostly graphite schist type， and small amount of graphite plagioclass gneiss type； ④carbon-bearing sedimentary construction and regional metamor- phism are the main metallogenic controlling factors of graphite deposits， and the metallogenic period is Middle and Neoprotero- zoic.Based on the above analysis results， through mineral prospecting， four large and extra large graphite orefields named Xiao- douling， Xujiawan-Lijiaying， Xiadapa and Liushugou are determined in South Qinling graphite metallogenic belt， and three 收稿日期2019-04-23 基金项目河南省地质勘查基金项目 （编号 豫国土资发 〔2016〕 46号， 豫国土资发 〔2015〕 96号） 。 作者简介赖群生 （1968） ， 男， 教授级高级工程师。 总第 516 期 2019 年第 6 期 金属矿山 METAL MINE Series No. 516 June 2019 地质与测量 124 ChaoXing prospecting target areas are delineated， graphite deposits with large scale are found on the periphery of the orefields in the prospecting target areas.The comprehensive metallogenic predictions results show that the potential resources of South Qinling graphite metallogenic belt in Southeastern Henan Province can reach up to hundreds of millions of tons， which will become an important graphite mining base in our country. KeywordsSouth Qinling graphite metallogenic belt， Geological characteristics， Deposit genesis， Prospecting target ar- ea， Carbon-bearing sedimentary construction， Prospecting potential 河南省石墨矿床 （点） 分布于豫西南地区， 矿床 分布具有明显的区域分带性 ［1-4］， 自北向南分为3个成 矿带 华北地台南缘灵宝鲁山舞阳石墨成矿带， 秦岭造山带北秦岭朱阳关柳泉铺石墨成矿带， 秦 岭造山带南秦岭小陡岭老灌河石墨成矿带 ［5-8］。 华北地台南缘灵宝鲁山舞阳石墨成矿带， 分 布于太古界太华岩群焕池峪岩组 （小秦岭北坡） 、 水底 沟岩组 （鲁山一带） 和杨树湾岩组 （舞阳一带） 中。在 小秦岭北坡成矿带长约8.2 km， 宽300～800 m； 在鲁 山一带成矿带长约28 km， 宽数百米至1 000 m； 在舞 阳一带， 成矿带断续出露长约 15 km， 宽 400～1 000 m。经过矿产勘查发现， 成矿带内的石墨矿多为矿 点， 具有工业价值的石墨矿主要有灵宝泉家峪石墨 矿 （中型） 、 临汝拉台石墨矿 （中型） 和鲁山瓦屋水底 沟石墨矿 （大型） ； 矿石类型主要为石墨片麻岩型， 少 量石墨大理岩型， 石墨片度较大， 100 目占 40～ 60。该成矿带中石墨矿化由西至东强度减弱， 西部 泉家峪石墨矿床平均品位4.31， 向东到鲁山一带矿 化尚好， 矿床平均品位为3.05％～4.33， 再向东至舞 阳一带仅有石墨矿化 ［1］。秦岭造山带北秦岭朱阳关 柳泉铺石墨成矿带， 分布于朱阳关夏馆断裂两 侧的古元古界秦岭岩群雁岭沟岩组中， 该成矿带长 约130 km， 宽4～8 km。经过矿产勘查， 已发现矿床 （点） 80余处， 分布于西峡县、 内乡县、 镇平县境内， 代 表性的大、 中型石墨矿有西峡横岭石墨矿、 青龙寨石 墨矿、 内乡叶坪七里坪石墨矿、 镇平小岔沟石墨 矿、 杨连沟石墨矿； 矿石类型为石墨片麻岩型， 矿床 平均品位为4.20％～9.27， 石墨片度较大， 100目占 40左右。上述两成矿带中石墨矿床类型均为区域 变质型矿床。秦岭造山带南秦岭小陡岭老灌河石 墨成矿带， 分布于河南省淅川县小陡岭蒲堂老 灌河一带， 赋存于古元古界大沟岩组中。近年来， 随 着石墨应用技术不断取得突破， 其需求量不断增大， 已被列为国际导向性新材料矿种， 河南省自然资源 厅加大了对淅川县小陡岭蒲堂老灌河一带石墨 矿的勘查投入， 并取得了丰硕的找矿成果。 截至目前， 在豫西南南秦岭石墨成矿带上进行 的石墨矿勘查工作主要集中于成矿带东、 西两端。 在成矿带西端自省界向东， 依次开展了河南省淅川县 下大扒石墨矿普查 （豫国土资发 〔2015〕 96号） 、 小陡岭 石墨矿详查 （勘豫字 〔90〕 第01410010号） 、 柳树沟石墨 矿普查 （豫国土资发 〔2016〕 46号） ； 在成矿带东端开展 了河南省淅川县徐家湾李家营一带石墨矿预查 （豫 国土资发 〔2015〕 96号） 。下大扒石墨矿普查在300 m 以浅查明 （333） （334） 矿石资源量14 607.15 万t， 石 墨矿物量1 298.36 万t， 平均品位8.89。小陡岭石 墨矿详查圈定了7个石墨矿层， 仅对KⅢ矿层进行 了详查工作； 在100 m以浅查明CD级矿石资源量 4 122.72 万 t， 石 墨 矿 物 量 340.70 万 t， 平 均 品 位 8.26。柳树沟石墨矿普查在360 m以浅查明 （333） （334） 矿石资源量16 444.10万t， 石墨矿物量1 481.55 万t， 平均品位9.01。徐家湾李家营一带石墨矿预 查在310 m以浅查明 （334） 矿石资源量4 009.03万t， 石墨矿物量291.69万t， 平均品位7.28。上述勘查 累计查明石墨矿物量3 412.30万t， 该成矿带远景资 源量达上亿吨。 尽管近年来在豫西南南秦岭石墨成矿带取得了 显著的找矿勘查进展， 但未开展系统的矿产勘查及 研究工作， 勘查工作集中于东、 西两端且总体勘查程 度低， 可供开发利用的矿床少。目前， 仅对小陡岭石 墨矿进行了详查并开发利用， 其余矿床的地质工作 仅停留于预查、 普查阶段。本研究依托2015年、 2016 年度河南省财政地质勘查项目 “河南省淅川县徐家 湾李家营一带石墨矿预查” 、“河南省淅川县柳树 沟石墨矿普查” ， 对该成矿带进行了详细的地质调查 研究， 重点探讨豫西南南秦岭石墨成矿带地质特征、 矿床成因及找矿潜力， 为该成矿带后续石墨矿找矿勘 查工作提供参考。 1区域成矿地质背景 豫西南南秦岭石墨成矿带分布于淅川县小陡岭 蒲堂老灌河一带， 向西延入陕西省商南县境 内。成矿带地处秦岭造山带东段南支， 荆紫关师 岗复式向斜北翼， 木家垭内乡断裂与淅川断裂之 间， 区域构造线方向为NWW向。成矿带赋存于古元 古界大沟岩组中， 地层区划属秦岭地层区、 南秦岭地 层分区 （图1） ［7-10］。 赖群生等 豫西南南秦岭石墨成矿带地质特征及找矿潜力2019年第6期 125 ChaoXing 区域内出露的地层主要有古元古界大沟岩组、 中新元古界武当岩群上岩组、 新元古界耀岭河岩 组下岩段， 各岩组之间以韧性剪切带接触。大沟岩 组多呈残留体形态产出于侵入体中， 原岩主要为含 碳质陆源碎屑岩、 基性火山沉积岩； 武当岩群上岩组 主要岩性为酸性火山岩； 耀岭河岩组下岩段主要岩 性为基性火山岩。 区域内岩浆岩主要分布于淅川断裂与木家垭 内乡断裂之间， 岩浆活动强烈； 期次多、 规模大， 岩石 种类齐全； 延续时间长， 从古元古代至中生代均有岩 浆活动 ［7-8］， 形成了NWW向展布的复杂岩浆岩带。 2成矿带地质特征 豫西南南秦岭石墨成矿带赋存于古元古界大沟 岩组中， 总体呈NWW向分布于淅川县小陡岭蒲堂 老灌河一带。该成矿带长45 km， 受岩体侵噬影 响， 出露宽度为1.1～6.3 km （图2） 。 2. 1岩石组合 大沟岩组总体上可以划分为3套岩石组合， 在西 端小陡岭一带出露较全 下部以斜长角闪片麻岩、（含 石榴石、 矽线石） 黑云斜长片麻岩、 大理岩、 石英片岩、 石墨片岩组合为主； 中部以黑云斜长片麻岩、 斜长角 闪片麻岩夹石墨斜长片麻岩及大理岩组合为主； 上部 以黑云斜长片麻岩、 斜长角闪片麻岩、 石墨斜长片麻 岩、 石墨片岩组合为主， 该组合向东出露渐窄并尖灭 于淇河西岸。淇河以东出露主要为中部的黑云斜长 片麻岩、 角闪斜长片麻 （片） 岩、 石英片岩、 石墨片岩岩 石夹大理岩组合， 有少部分的下部岩石组合出露。石 墨矿 （层） 体赋存于石墨斜长片麻岩、 石墨片岩中。 2. 2构造 中国大部分石墨矿床主要产于古老地台、 地块周 缘及大地构造隆起区或断裂岩浆带上 ［12］。豫西南南 秦岭石墨成矿带产于南秦岭构造隆起带中的木家垭 内乡断裂与淅川断裂之间的构造岩浆岩带中。 大沟岩组呈残留体形态分布于古元古代古生代侵 入体中， 内部有不同期次的岩枝、 岩脉侵入， 其长轴方 向多为NWW向； 宏观构造为向北倒转的单斜构造。 受区域韧性剪切作用改造和破坏， 大沟岩组内 早期大尺度褶皱已无法识别。褶皱多表现为早期片 金属矿山2019年第6期总第516期 126 ChaoXing 内褶皱， 局部可见晚期宽缓褶皱。早期片内褶皱形 态有紧闭紧闭同斜褶皱、 片内无根褶皱、 复杂流动 褶皱等， 变形强烈， 规模从厘米级至5 m， 变形面为片 （麻） 理及长英质混合岩细脉体； 形成于新元古代， 与 晋宁期构造岩浆岩带的形成有关。晚期褶皱呈宽 缓背、 向形构造或片 （麻） 理波折， 规模多为10～30 m； 变形面为片理、 片麻理， 轴迹多为NWW向， 可能是中 生代浅层次挤压收缩作用所致。 区域脆性断层以淇河为界， 淇河以西以近EW向 为主， 多叠加于早期韧性剪切带中， 淇河以东以 NWW向为主， 次为NE向、 NNE向。分布于矿体中的 断层对矿体形态无影响或影响较小， 对断层影响范 围内的矿石质量有一定影响 ［7-8］。 2. 3矿层分布 成矿带内石墨矿层的分布在不同地段具有不同 特征， 以淇河、 蒲堂为界， 可将豫西南南秦岭石墨成 矿带分为3段 即西段省界淇河、 中段淇河蒲堂、 东段蒲堂老灌河。 从矿层层位方面分析， 西段的石墨矿层多赋存于 大沟岩组上部岩石组合中， 仅有1～2层赋存于下部 岩石组合中； 中段及东段的石墨矿层赋存于中部岩石 组合中。 从矿层数量方面分析， 西段和东段具有较多的石 墨层， 具有工业价值的石墨矿层一般有2～3层， 最多可 达10层； 西段矿层厚度为6～182 m， 东段矿层较西段 薄， 厚度为2～23 m。中段也有较多的石墨矿层， 其中 东部具有工业价值的石墨矿层有1～3层， 厚度为2～26 m， 部分地段或部分层位为石墨矿化； 西部部分地段石 墨矿层有1～2层， 厚度2～6 m， 部分地段仅有石墨矿化。 从矿石类型方面分析， 西段多为石墨斜长片麻 岩型， 少量为石墨片岩型； 中段和东段多为石墨片岩 型， 少量石墨斜长片麻岩型。 3典型石墨矿床地质特征 3. 1柳树沟石墨矿 3. 1. 1矿区地质特征 矿区出露的地层主要为古元古界大沟岩组， 少 2019年第6期赖群生等 豫西南南秦岭石墨成矿带地质特征及找矿潜力 127 ChaoXing 量中新元古界武当岩群上岩组和第四系 （图3） ［8］。 区内侵入岩发育， 主要有灵官垭杂岩、 团山寨杂 岩、 甘沟片麻状中粒石英闪长岩、 封子山片麻状中粒 花岗闪长岩、 边杆岭片麻状中粗粒石英闪长岩， 岩石 类型为中性岩、 酸性岩。由于灵官垭、 团山寨、 甘沟 岩体的侵入， 致使K1矿层西段、 K2～K4矿层呈残留体 形式产出 ［8］。 区内断层较少， 主要有NE向、 NNE向、 近EW向3 组。对石墨矿体有影响的是近EW向断层， 分布于 K2-1矿体中， 由北向南分别为F6～F8断层。区内该类断 层断续出露长度为410～670 m， 宽度3～10 m， 产状与 地层近于一致。区内构造岩石为碎裂岩、 角砾岩、 构 造透镜体等， 角砾成分多为石墨斜长片麻岩， 少量的 脉岩 ［8］。矿区断层性质早期为压性、 晚期为张性。 3. 1. 2矿床地质特征 本研究在区内圈定了K1～K55个石墨矿层， K2、 K3 矿层为主矿层。K2矿层为小陡岭石墨矿详查区内K 金属矿山2019年第6期总第516期 128 ChaoXing Ⅲ矿层在柳树沟石墨矿区内的东延部分， K3、 K4矿层 是由K2矿层东延部分被灵官垭岩体分割而成。K2、 K3 矿层受大沟岩组地层控制， 呈层状， 各矿层大致平 行， 产状与地层一致。矿层岩性主体为石墨斜长片 麻岩， 局部夹石墨斜长片岩。 本研究在石墨矿层中圈定了6条矿体， 主矿体为 K2-1、 K3-1矿体， 石墨矿物量分别占区内石墨矿物总量 的44.62、 53.00。绝大多数工程中矿体与矿层吻 合， 只有少数工程中极少量矿层被划为矿体围岩。 矿体受矿层控制， 呈层状， 产状与地层一致 （图4） 。 K2-1矿体分布于K2矿层中， 由4条探槽和1个钻孔控 制。K3-1矿体分布于K3矿层中， 由4条探槽和3个钻孔 控制。矿区矿体特征参数见表1。 区内矿体中夹石岩性主要有脉岩和片麻岩两 类， 另有极少量的 （含） 石墨斜长片麻岩， 对矿体的 连续性影响小。脉岩类夹石岩性主要为花岗岩、 辉 绿岩， 呈规则或不规则脉状近于顺层或微切层分 布； 片麻岩类夹石岩性主要为混合岩化长英质脉 体、 黑云斜长片麻岩、 斜长角闪片麻岩， 呈透镜状、 2019年第6期赖群生等 豫西南南秦岭石墨成矿带地质特征及找矿潜力 129 ChaoXing 层状顺层分布。围岩或夹石岩性为 （含） 石墨斜长 片麻岩时， 与矿体界线过渡， 其他岩性与矿体界线 清晰。 3. 2徐家湾李家营石墨矿 3. 2. 1矿区地质特征 区内出露的地层主要为大沟岩组， 沿河谷分布有 第四系 （图5） ［7］。 金属矿山2019年第6期总第516期 130 ChaoXing 区内侵入岩较发育， 有灵官垭杂岩、 柿树沟片麻 状中细粒闪长岩、 甘沟片麻状中粒石英闪长岩、 边杆 岭片麻状中粗粒石英闪长岩。区内脉岩较发育， 岩石 类型为超基性酸性， 时代为晋宁期燕山期， 主要 脉岩为斜长角闪岩脉、 辉绿辉长岩脉、 花岗岩脉 ［7］。 大沟岩组总体以向北倒转的单斜形式产出， 总体 走向NWW向， 倾向10～40， 倾角50～75， 局部近直 立或陡南倾 ［7］， 可见紧闭褶皱、 片内无根褶皱， 规模数 厘米至5 m。受叠加褶皱影响， 东南部兽路岈张庄 一带地层走向45～125， 主体南倾、 局部北倾或东倾， 倾角一般为40～60， 局部近直立； 开阔褶皱及片麻理 波折较发育， 规模为5～60 m。区内断层较少， 主要有 NWW向、 NNE向两组。对石墨矿体有影响的是NNE 向断层， 主要有两类， 一类为右旋平移断层， 断距为 5～50 m， 另一类为左旋平移断层， 断距为130 m， 对矿 体连续性有一定的影响 ［7］。 3. 2. 2矿床地质特征 本研究在区内圈定了K1～K1010个石墨矿层， 其 中K5、 K7、 K8矿层为主矿层。K1、 K5、 K9矿层分布于石 墨斜长片麻岩中， 其余7个矿层分布于石墨石英片岩 中 ［7］。 本研究在石墨矿层中圈定了14条矿体， 主矿体 为K5-1、 K7-1、 K8-1、 K8-2矿体， 石墨矿物量分别占区内石 墨矿物总量的15.30、 15.47、 21.80、 28.52。多 数工程中矿体与矿层吻合， 只有少数工程中少量矿 层被划为矿体围岩。矿体受矿层控制， 呈层状， 产状 与地层一致 （图6） ［7］。K 5-1矿体分布于K5矿层中， 由4 条探槽和2个钻孔控制； K7-1矿体分布于K7矿层中， 由 4条探槽和2个钻孔控制； K8-1矿体分布于K8矿层西 段中， 由3条探槽和2个钻孔控制； K8-2矿体分布于K8 矿层东段中， 由7条探槽和1个钻孔控制。矿区矿体 特征参数如表1所示。 2019年第6期赖群生等 豫西南南秦岭石墨成矿带地质特征及找矿潜力 131 ChaoXing 矿体围岩多为黑云斜长片麻岩、 角闪斜长片麻 岩， 局部为花岗岩脉、 含石墨石英片岩、 含石墨斜长 片麻岩。矿体中夹石岩性主要有脉岩和片麻岩两 类， 另有少量 （含） 石墨石英片岩、（含） 石墨斜长片麻 岩、 大理岩， 对矿体的连续性影响较小。脉岩类夹石 岩性主要为花岗岩， 少部分为辉绿岩， 呈规则或不规 则脉状近于顺层或微切层分布； 片麻岩类夹石岩性 主要为混合岩化长英质脉体、 黑云斜长片麻岩、 角闪 斜长片麻岩， 呈透镜状、 层状顺层分布。围岩或夹石 岩性为 （含） 石墨石英片岩和 （含） 石墨斜长片麻岩 时， 与矿体界线过渡， 其他岩性与矿体界线清晰。 3. 3矿石特征 3. 3. 1矿物成分 石墨斜长片麻岩型矿石中石墨多呈条带状、 断 续条带状分布， 厚度为0.02～0.2 mm； 少数为单晶或集 合体， 分布不均匀。70左右的石墨与绢云母、 白云 母共生， 两者各自聚集成条带混杂在一起， 或石墨断 续细条带呈叠层状夹杂于白云母条带中 ［8-9］。石墨、 白云母、 绢云母共生组成厚度不一的条带， 多呈平行 定向分布。30左右的石墨不均匀嵌布于石英或斜 长石颗粒间。石墨片岩型矿石中石墨多为单晶， 部 分呈集合体 ［7］。石墨化学成分为碳， 固定碳含量为 99.31， 杂质成分主要为硅， 少量铝、 钾 ［7］。 3. 3. 2化学成分 矿石化学成分具有富硅、 铝， 贫镁的特点， 属长 英质岩系 ［7］。矿石中有用组分为固定碳， 单矿体固定 碳平均含量为6.23～13.67， 矿床固定碳平均含量 为 7.28～9.01。矿石中伴生有益组分为 TiO2、 V2O5。TiO2赋存于金红石中， 含量为0.30～1.50， 平 均为0.74～0.84； V2O5主要赋存于白云母、 绢云母 中， 含量为0.063～0.24， 平均为0.16～0.17。伴 生有益组分含量低， 无综合回收利用价值。矿石中 伴生有害组分为S、 P、 Fe。S主要赋存于磁黄铁矿及 黄铁矿中， 含量为 0.02～4.44， 平均为 0.94～ 2.39； P主要赋存于鳞灰石中， P2O5含量为0.02～ 0.26， 平均为0.09～0.18； Fe赋存于黄铁矿、 磁黄 铁矿、 硅酸岩及铝硅酸岩中， Fe2O3与FeO含量之和为 2.47～11.85， 平均为6.19～7.13。在选矿过程 中， 赋存有上述有益组分和有害组分的矿物基本被 脱除并被排放至尾矿中， 对精矿质量无影响。 3. 3. 3矿石加工技术性能 晶质石墨的选矿方法主要有浮选、 重选和湿筛， 其中重选和湿筛用于提取大鳞片石墨。小陡岭石墨 矿详查工作对石墨斜长片麻型矿石进行了选矿试 验， 成矿带内石墨属细鳞片晶质石墨， 试验采用浮选 法。通过实验室探索试验、 粗选条件试验、 精选试验 及闭路试验， 确定一次粗磨、 一次粗选、 一次扫选、 粗 精矿三次再磨、 五次精选的浮选工艺流程； 粗选磨矿 细度-200目占75， 以民用煤油为捕收剂、 2号油为 起泡剂、 模数2～2.2的水玻璃为抑制剂。选矿试验提 出了两套技术方案 精矿品位为 80.66时， 产率 10.66、 回收率83.25； 精矿品位为87.00时， 产率 8.85、 回收率71.83。随着精矿品位的提高， 回收 率降低。 小陡岭石墨矿选厂早期工业生产采用选矿试验 推荐的工艺流程， 精矿品位约 80， 回收率 60～ 70。后期进行了工艺改造， 主要是增加扫选及粗精 矿再磨次数， 改变再磨介质、 中矿处理方式、 药剂用 量和施药点。目前， 小陡岭石墨矿选厂日处理矿石 量150 t， 原矿为石墨斜长片麻岩型矿石。其工艺流 程为一次粗磨、 一次粗选、 两次扫选、 粗精矿四次再 磨、 五次精选， 石墨精矿固定碳含量为85～91、 回 收率约85。精矿达到鳞片石墨产品分类中的中碳 石墨质量要求， 可作为耐火材料和铅笔、 电池及坩埚 的生产原料。与我国其他地区细鳞片晶质石墨矿的 选矿技术相比 ［13-18］， 小陡岭石墨矿选厂的选矿技术处 先进水平， 可为同类型石墨矿开发利用提供参考。 4矿床成因 豫西南南秦岭石墨成矿带赋存于大沟岩组中， 大沟岩组主体为一套近源快速堆积的含碳质陆源碎 屑岩基性火山沉积岩建造， 局部夹少量碳酸盐建 造 ［7］。大沟岩组岩性主要为黑云斜长片麻岩、 斜长角 闪片麻岩、 大理岩、 石英片岩、 石墨斜长片麻岩、 石墨 片岩等， 是一套典型的变质沉积岩含矿建造， 具有孔 达岩系的特点。石墨矿层赋存于石墨斜长片麻岩、 石墨片岩中， 其原岩为含碳质陆源碎屑岩， 受原岩性 质控制十分明显。 区域变质及混合岩化作用、 热液变质作用和动 力变质作用对石墨矿的形成及富集有很大影响， 其 中含碳沉积建造和区域变质作用是石墨矿床的主要 成矿控制因素， 矿床类型属典型区域变质型矿床。 大沟岩组的形成时代约为2 020 Ma， 上下限分别 为 （1 65722） Ma和 （2 5194） Ma； 利用多种方法测 试的大沟岩组年龄值为850～1 620 Ma， 即为大沟岩组 的变质年龄； 晋宁期中酸性花岗岩年龄集中于673～ 850 Ma， 属板块碰撞前同碰撞花岗岩 ［9， 19-23］。中、 新 元古代为大沟岩组高角闪岩相变质作用期， 其中， 中 元古代为主变质期并形成了区域性主片麻理。豫西 南南秦岭石墨成矿带矿源层的沉积时代为古元古 代， 成矿期为中、 新元古代。 金属矿山2019年第6期总第516期 132 ChaoXing ［1］ ［2］ ［3］ ［4］ ［5］ 5找矿潜力 5. 1找矿标志 （1） 地层。豫西南南秦岭石墨成矿带赋存于古 元古界大沟岩组中， 大沟岩组为区域石墨矿的直接 找矿层位。 （2） 岩性。大沟岩组岩性主要为黑云斜长片麻 岩、 斜长角闪片麻岩、 大理岩、 石英片岩、 石墨斜长片 麻岩、 石墨片岩等， 石墨矿赋存于石墨斜长片麻岩、 石墨片岩中。 （3） 电法异常。区域激电异常的分布范围多与 矿层相吻合， 且异常强度在一定程度上反映了石墨 含量 ［21］。在岩体较发育区， 电法异常可用于指导钻 探施工， 减少探矿的盲目性。 5. 2找矿靶区 通过对成矿带中典型矿床特征及成因的分析， 并结合找矿标志以及成矿带地质调查研究成果， 初 步圈定了3处找矿靶区。靶区内出露的地层为大沟 岩组， 侵入岩主要有灵官垭杂岩、 团山寨片麻杂岩、 封子山片麻状中粒花岗闪长岩、 边杆岭中粗粒石英 闪长岩； 对石墨矿层有影响的断层主要有NWW向、 NNE向断层， 对矿层连续性影响较小， 对断层影响范 围内的矿石质量有一定的影响。在靶区内均发现了 规模较大的石墨矿层， 找矿潜力较大。 （1） 碾盘沟找矿靶区 （A区） 。该区位于成矿带西 段东部柳树沟碾盘沟一带， 涵盖了柳树沟石墨矿普 查区。本研究在普查区内圈定了5个石墨矿层、 6条 矿体， 查明 （333） （334） 矿石资源量16 444.10万t， 石 墨矿物量1 481.55万t， 平均品位9.01， 提交一处特 大型石墨矿产地。在普查区东侧， 本研究在靶区内 发现了多条石墨层， 具有工业价值的石墨矿层1条， 是柳树沟石墨矿普查区内K3矿层的东延部分。K3矿 层的东延部分出露长约1 400 m， 总体走向NE向， 倾 向约330， 倾角约50； 矿层沿走向出露宽度变化较 大， 西段200～350 m， 东段7～40 m； 矿石类型为石墨斜 长片麻岩型， 固定碳含量为8.25％～10.34。 （2） 秋树沟找矿靶区 （B区） 。该区位于成矿带中 段东端， 本研究在区内发现了3个石墨矿层。矿层出 露长度300～2 000 m， 宽度5～30 m， 总体走向320， 北 倾， 倾角50～65。矿石类型为石墨片岩型， 固定碳 含量为5.65％～14.24。 （3） 清军营找矿靶区 （ C区） 。该区位于成矿带东 段， 涵盖了徐家湾李家营一带石墨矿预查区。本研究 在预查内圈定了10个石墨矿层、 14条矿体， 查明 （ 334 ） 矿石资源量4 009.03万t， 石墨矿物量291.69万t， 平均 品位7.28， 提交一处大型石墨矿产地。在预查区西 侧， 本研究在靶区内发现了多条石墨层， 具有工业价 值的石墨矿层有5条， 是预查区内K1、 K2、 K4～K6矿层 的西延部分。西延部分出露长度350～1 800 m， 宽度 2～50 m； 总体走向300， 倾向20～45， 倾角50～75； 矿石类型主要为石墨片岩型， 固定碳含量为6.15％～ 16.84。在预查区东南侧姬家营一带， 本研究在 靶区内发现了2个石墨矿层， 矿层出露长度4 000～ 5 000 m， 宽度6～180 m； 总体走向290， 北倾， 倾角60 ～70； 矿石类型为石墨片岩型， 固定碳含量为4.82％～ 13.05。 6结语 对豫西南南秦岭石墨成矿带区域成矿地质背 景、 成矿带地质特征进行了详细分析， 并对带内典型 矿床 （柳树沟石墨矿和徐家湾李家营石墨矿） 的成 矿地质特征进行了讨论， 在成矿带上提交了4个大 型、 特大型石墨矿产地， 其中柳树沟石墨矿产地为截 至目前河南省境内提交的最大石墨矿产地。通过详 细总结区域有利找矿标志， 并结合相关地质研究成 果， 圈定了3处找矿靶区 （分别为碾盘沟找矿靶区、 秋 树沟找矿靶区和清军营找矿靶区） ， 靶区内矿产地外 围均发现了规模较大的石墨矿层， 表明各靶区具有 较大找矿潜力， 是今后地质勘查工作的重点地段。 参 考 文 献 罗铭玖， 黎世美， 卢欣祥， 等.河南省主要矿产的成矿作用及矿床 成矿系列 ［M］ .北京 地质出版社， 2000. 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