河南省石墨成矿地质特征及远景预测

于吉林，邱冬生

（中国中材集团地质勘查中心河南总队，河南 信阳 464000）

河南省石墨成矿地质特征及远景预测

于吉林，邱冬生

（中国中材集团地质勘查中心河南总队，河南 信阳 464000）

河南省石墨矿产资源丰富，主要为晶质石墨矿，资源储量位于全国第五位。本文作者根据全省已知石墨矿的分布特征，总结划分出若干个石墨矿(化)带，并通过典型矿床成矿地质特征研究和分析，预测了河南省石墨成矿远景区，为以后石墨找矿提供了靶区。

石墨；矿化带；地质特征；远景预测；河南

1 石墨成矿地质特征

河南省石墨矿化较为普遍，但对石墨矿的地质勘查工作起步较晚。目前已知的石墨矿床、矿点及矿化点有近百处，其中大中型矿床约十余处。

河南省石墨矿床(点)广泛分布于豫西、豫西南和豫北等地，依据矿床的分布特征，大致可以分为三个石墨矿(化)带，即灵宝小秦岭石墨矿带、朱阳关—柳泉铺石墨矿带和鲁山石墨矿带。

1.1 灵宝小秦岭石墨矿带

河南省小秦岭地区位于秦岭东西向复杂构造带之北亚带，其西北为祁吕—贺兰山字形构造，东北为新华夏系太行山隆起带，北为山西多字形构造，其南为秦岭东西复杂构造带之南亚带。本区属于中朝地台华熊沉降带崤山—鲁山拱断束华山台穹，主要分布了一套中深变质的太古界变质岩系，遭受不同程度的混合岩化，构造复杂，表现为断裂、褶皱构造发育，岩浆岩活动频繁，岩体和岩脉较多。

灵宝小秦岭地区东起屡园峪、西到蚂蜂峪为一石墨矿化带，其中灵宝泉家峪石墨矿具有典型性。

矿区位于小秦岭北缘，隶属于灵宝县固县、文底两乡管辖，范围东自泉家峪，西至东湖峪，南到老虎头，北达白家村。

1.1.1 地层

矿区内除新生界第四系外，主要出露了太古界太华群的地层。

(1) 闾家峪组：岩性主要为角闪混合片麻岩，仅在矿区东南角有少量分布。区域厚度1705m，与上覆地层接触关系不清。

(2) 板石山组：地层为矿区主要出露地层，石墨含矿层位。岩性为石英岩、石墨混合片麻岩、角闪黑云混合片麻岩，局部夹大理岩。分布在大月坪—老鸦岔背斜两翼和七树坪向斜轴部，区域厚度200～650m，与上覆地层整合接触。

(3) 洞沟组：岩性为角闪石花岗质混合片麻岩夹角闪石片岩，主要分布于矿区西部。区域厚度2135～4243m，与上覆地层接触关系不清。

1.1.2 构造

(1) 褶皱构造。矿区总体褶皱构造为一倾伏背斜即五里村背斜，倾伏端位于西北部，背斜轴向140～320°，遭受断裂构造破坏，仅保留了大致轮廓。

(2) 断裂构造。主要分为如下4类：边缘大断裂、北西西向断裂、北北西向断裂、近南北向断裂。

1.1.3 矿床特征

矿区有两个含矿层位，位于板石山组的上部和下部。经详查地质工作圈出26个矿体，矿体形态有似层状、透镜状和楔形状，其中主要矿体有两个，即Ⅰ、Ⅱ号矿体。

Ⅰ号矿体：似层状，厚度7～33m，倾角40～70°，平均60°，延长660m，延伸80～250m，品位4.23%，向深部趋于尖灭。

Ⅱ号矿体：似层状，厚度6～33m，倾角40～74°，延长660m，延伸42～200m，品位4.09%，向深部趋于尖灭。

矿石工业类型属晶质鳞片状石墨矿，自然类型属石墨片麻岩型，主要有石墨混合片麻岩和石墨透辉混合岩。石墨呈聚晶、连晶产出，径片最大0.38mm×1.725mm，一般0.12mm×0.42mm。矿石矿物为石墨，脉石矿物有透辉石、斜长石、石英、黑云母、绿泥石等，微量含铁矿物。

矿床属于沉积变质矿床，已查明矿石储量1023万t、矿物储量42万t，属中型石墨矿床。

1.2 朱阳关—柳泉铺石墨矿带

该石墨矿带分布面积较广，呈北西西—南东东向展布，矿带总长100km以上，南北宽4～8km，在秦岭褶皱带朱阳关—夏馆大断裂带两侧，石墨矿化较好，目前已发现矿床(点)80处，主要分布在西峡、内乡、镇平等县境内。现以镇平县小岔沟石墨矿为例叙述如下：

小岔沟石墨矿位于镇平县西北寺山乡与内乡县马山口乡交界处。出露地层主要为元古界宽坪群，呈单斜构造，地层走向65°，倾向北西，倾角25～45°。依据其岩性共分为7个岩性段。由南往北自下而上依次出露。

(1) 含石墨铁质石英岩段，厚度大于130m。

(2) 黑云斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩夹薄层石英岩和硅灰石化、透闪石化大理岩段，厚度大于250m。

(3) 含云母、透辉石条带状大理岩，石英团块状大理岩，白云质大理岩夹薄层斜长角闪片麻岩段，厚度180～250m。

(4) 钙质晶质石墨片岩、黝帘石晶质石墨片岩夹斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪片岩、石榴矽线钾长片麻岩、片理化薄层大理岩(钙质片岩)、大理岩段，是主要含矿段，厚120～300m。

(5) 石榴矽线石英片岩，厚5～16.5m。

(6) 含石墨条带状大理岩白云质大理岩互层、夹薄层黑云斜长片麻岩，为矿化顶板，厚200～230m。

(7) 黑云斜长片麻岩、大理岩夹斜长角闪片岩、钙质晶质石墨片岩段。

区内褶皱及断层均较发育，双垛山倾伏背斜，向西倾伏，东端翘起，南翼受海西期侵入岩的影响。

矿带由上述第四岩性段组成，主要是一套结晶片岩，矿带走向近东西。依其特征可分为3个矿段，即西矿段、东矿段、中矿段。

西矿段：长1600m，出露宽度395m，位于双垛山背斜西部倾没端，倾向260～350°，倾角25～45°，非矿夹层多，规模小。

东矿段：长800m，水平出露宽度120～150m，倾向190～210°，倾角70～80°，被花岗岩穿插非矿夹层多，规模较小。

中矿段：长3200m，矿带出露水平宽度200m左右，倾向南南西，倾角74～89°，夹层少，是主要的石墨矿段。

矿体呈层状或似层状，在东、西矿段中矿体沿走向及倾向变化大，连续性差，中矿段矿体连续性较好，分为两个矿层，主要矿体有以下4个。

Ⅰ号矿体长3200m，厚度3.88～20.5m，一般13～14m，最大延伸390m，呈层状或似层状，平均品位3.59%，最高7.07%。

Ⅱ号矿体长3200m，厚度9.47～37.67m，一般34m，延伸330m，最高品位17.84%，平均4.06%，呈层状或不规则状，并有分支、复合现象。

Ⅲ号矿体长2200m，厚度1.33～16.67m，一般3.6～3.8m，延伸392m，平均品位4.21%，最高7.95%，呈层状或透镜状，矿体不连续。

Ⅳ号矿体长3000m，厚度3.31～19.5m，一般9.6～12.7m，延伸392m，最高品位9.58%，平均4.48%，呈层状，连续性差。

矿石类型简单，主要为方解石晶质石墨片岩，次为黝帘石晶质石墨片岩。矿石矿物为石墨，脉石矿物有石英、长石、方解石、斜黝帘石、透辉石、钙铁辉石云母等。石墨呈片状或鳞片状集合体，单体片径0.045～1.12mm。

矿床属于大型沉积变质矿床，(333)类矿石资源量14619万t，品位4.2%，石墨矿物量614万t。

1.3 鲁山石墨矿带

该石墨矿带自西马楼经石坡头、竹园、瓦屋、水底沟、背孜樱桃庄、石板河至背孜、拉台一带，长约28km，宽数百米至千米的范围内均有石墨矿分布。现以鲁山县瓦屋水底沟石墨矿为例叙述如下。

矿区位于鲁山县城北西约25km水底沟村。地层呈北西—南东向延伸，向西北收敛，向东南张开展宽的波状挠曲状态。出露地层主要为太古界太华群铁山岭组、水底沟组、雪花沟组变质岩系，其中水底沟组为含矿岩系，主要岩性有含石墨透辉斜长片麻岩、含石墨斜长透辉片麻岩、含石墨黑云斜长片麻岩、含石墨黑云二长片麻岩、含石墨钾长透辉片麻岩、含石墨大理岩和含石墨二长斜长片麻岩等。前三种岩石中局部石墨富集，构成有工业价值的石墨矿床。

根据岩性特征、岩石组合及分布规律，大体可分为下、中、上矿段三部分。

下矿段：底界为与铁山岭组的分界线，位于水底沟北坡山脊地带。岩石以含石墨透辉斜长片麻岩、含石墨黑云斜长片麻岩为主，夹厚层稳定的含石墨大理岩和石墨矿体。条带状矿体中石墨晶片分布在斜长石、透辉石颗粒之间，多呈单晶，石墨晶片部分弯曲，片度一般为(0.3～0.48)mm×0.023mm之间。

中矿段：以水底沟沟谷为中心包括南北半坡的中间地带。岩石组合以含石墨斜长透辉片麻岩为主，次为含石墨黑云斜长片麻岩、含石墨二云斜长片麻岩及二云透辉斜长片麻岩等。矿体主要分布于含石墨斜长透辉片麻岩中，绝大部分矿体呈薄的小透镜状或扁豆状。石墨长轴略有定向，呈单晶或聚晶分布于透辉石与斜长石颗粒间，石墨片度一般为(0.45～0.54)mm×(0.15～0.23)mm之间。

上矿段：上界为与雪花沟组地层的分界线，分布在水底沟南半坡以南一带。岩石组合以含石墨斜长透辉片麻岩、含石墨透辉斜长片岩为主，次为含石墨黑云二长片麻岩、含石墨钾长透辉片麻岩等，夹有较多的似层状、透镜状含石墨大理岩。矿体主要产于含石墨透辉斜长片麻岩中，石墨晶片多呈单晶，少数呈聚晶略具定向分布于主要矿物颗粒中，片度一般为0.375mm×0.045mm之间。

矿带长2600m，宽800m，共圈出71个石墨矿体。矿体呈层状、似层状或扁豆状、透镜状，呈带状平行出现，矿体主要集中分布水底沟组下部(下矿段)，其次分布在上部，中部多为短小矿体。矿体与围岩渐变过渡，产状一致。规模较大的矿体有18、10、16、52和60号矿体，长度依次为1610、1100、600、1100和850m，矿体厚度一般为2～4m，10号矿体厚达15.8m。倾向200～245°，倾角55～75°。

矿体与含透辉石的片麻岩关系密切，且多与大理岩相伴出现。矿石中的固定碳呈晶质石墨存在，固定碳含量2.5%～8.7%，平均3.045%。

矿床属于沉积变质矿床。

2 石墨成矿远景预测

根据上述已知典型矿床的地质特征，结合其他成矿条件进行综合研究和分析后，河南省石墨成矿远景预测区可划分出以下几个。

(1) 灵宝小秦岭远景区。灵宝小秦岭石墨矿带矿化现象普遍，分布面积较广，石墨含矿层位在区域上具有稳定性。泉家峪石墨详查矿区位于小秦岭的北坡，据其地质特征研究和成因分析，在小秦岭南坡的枪马峪—仓朱峪一带，存在着与泉家峪矿区相似的成矿地质条件，例如含矿层位(板石山组)中产出有透镜状大理岩，其间有混合伟晶岩的侵入等，这些特征是石墨富集成矿的有利条件，故该区可认为是有利的成矿远景区。

(2) 朱阳关—柳泉铺远景区。朱阳关—柳泉铺石墨矿带分布在秦岭褶皱带朱阳关—夏馆深大断裂的两侧，大面积发育有元古界地层，岩浆活动强烈，石墨矿化较好，已经发现的石墨矿床(点)最多，矿石品位高。在已知矿床的周边及深部有可能发现新的矿床，故本区是石墨矿成矿最有利的远景区。

(3) 鲁山远景区。在鲁山县城西北出露了太古界太华群的一套变质岩系，石墨矿化现象较为普遍，含矿层位稳定，局部有利地段成矿远景较大。

(4) 信阳远景区。信阳南约20km的柳林一带，分布有元古界的变质岩系，岩性为含石墨绢云片岩及白云质大理岩，层位较稳定，呈北西南东向延伸，其南部发育了早白垩纪二长花岗岩岩体，已发现石墨矿化现象，具有一定的成矿远景。

(5) 南召远景区。栾川—南召—方城一线，出露了新元古界宽坪群的变质岩系，石墨矿化普遍，含矿层位稳定，局部地段具有成矿远景。

(6) 济源远景区。济源县城西北发育太古界和元古界的古老变质岩系，已经发现存在石墨矿化现象，局部有利地段形成了矿床或矿点，层位较稳定，具有一定的成矿远景。

[1]罗铭玖,黎世美,卢欣祥,等.河南省主要矿床的成矿系列与成矿作用[M].北京:地质出版社,2000.

[2]李鹏,刘宝宏.河南省鲁山县背孜矿区石墨矿普查报告[R].郑州:中化地质矿山总局河南地质勘查院,2004.

[3]王凤茹,薛基强.河南省鲁山县背孜晶质石墨矿地质特征及成因浅析[J].矿产勘查,2010(3):248-253.

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Geological Characteristic and Prospect Prediction of Graphite Mineralization in Henan Province

YU Ji-lin, QIU Dong-sheng
(China Sinoma Group for Geological Prospecting of Henan Corps, Xingyang 464000, China)

Henan province has a plenty storage of graphite mine ,of which most is the crystalline graphite, ranking 5th all over China in quantity. Author of this essay concluded and summarised out several ore(mineralization) zone of graphite according to some distribution characteristics of detected graphite mines of Henan province. And based on research and analysis of particular mineral deposit on thier characteristics of mineralization geology, he predicted the prospecting mineralization district in Henan province,which sets target area for mining in the future.

graphite; mineralizationarea; geological characterstics; prospect prediction; Henan

P619.252

A

1007-9386(2012)04-0060-03

2012-07-25