黑龙江云山石墨矿床变质作用及其意义

李寒滨，张 冰

（中铁资源地质勘查有限公司，北京 100073）

黑龙江云山石墨矿床变质作用及其意义

李寒滨，张 冰

（中铁资源地质勘查有限公司，北京 100073）

云山石墨矿床赋存于兴东群大盘道组二段一套富含石墨的片岩、变粒岩、浅粒岩等变质岩系中，矿体主要受地层控制，呈层状。区域变质作用表现为高角闪岩相变质之后又经历低角闪岩相的退变质作用过程。区域变质作用使分散状的碳质向石墨转变，形成石墨矿床，并形成伴生矿种矽线石、绿泥石。矽线石、绿泥石在不同层位具有分段富集特征，上述表明岩石成分差异和区域变质作用对矿床形成起着重要作用。分段富集为分采分选提供了依据，以提升石墨矿床综合利用价值。

石墨矿床；变质作用；鳞片石墨；伴生矿床；综合利用

黑龙江省石墨资源丰富，石墨的深加工程度直接影响着石墨产业的发展。多年来诸多方面的因素制约了石墨的开发与利用， 没有发挥出其经济与社会效益。现分析云山石墨矿床变质作用特征并探讨其地质和经济意义， 为深加工石墨资源提供一些基础资料。

1 矿床地质概况

黑龙江云山石墨矿床地理位置位于萝北县西北，大地构造位置位于佳木斯地块北缘的四方山背斜的北东翼[1]。出露地层主要有上太古界麻山群和下元古界兴东群变质岩系，其上不整合覆盖有上白垩统猴石沟组和第四系。目前发现的矿体主要赋存在兴东群大盘道组二段的一套变质岩系中，相当于原柳毛组[2]，组成地层的岩石较为复杂，主要为石墨石英片岩、石墨云母片岩、石墨斜长变粒岩、石墨大理岩及石墨斜长浅粒岩中，矿体主要受地层控制，呈层状，矿体产状与地层一致，共发现5层主要矿体。矿石的结构比较简单，主要为鳞片变晶、鳞片粒状变晶及纤状变晶结构。构造主要为片状、似条带状和片麻状构造。

石墨矿床位于四方山背斜的北东翼，但褶皱较为开阔，石墨矿床仍呈层状分布，对开采影响不大，断裂仅在矿床两侧发育，错断矿体，但不破坏矿体的整体性，影响较小。矿区侵入岩主要有黑云母花岗岩和岩脉，对石墨矿床影响较小，仅在花岗岩边部接触带小范围内使得石墨片度增大。岩脉穿插于其中，但由于其规模小，零星分布，对矿体影响小。

2 变质岩石类型

变质岩包括片岩类、片麻岩类、变粒岩类、浅粒岩类、石英岩、大理岩类、斜长角闪岩等。

(1) 片岩类：主要有石墨石英片岩、石墨云母片岩、石英片岩、云母片岩等。特征变质矿物黑云母绿—黄绿色，分布于浅色粒状矿物晶粒间，常被白云母交代。矽线石无色透明，分布于黑云母、白云母间隙中或边部，常被绢云母交代。蓝晶石无色，分布于黑云母、矽线石间隙中。石榴子石浅褐色，分布于云母矿物间隙。

(2) 片麻岩类：主要有黑云斜长片麻岩、石墨黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩等。

(3) 斜长变粒岩类：主要有斜长变粒岩、黑云斜长变粒岩、石墨黑云斜长变粒岩、透辉石墨斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩等。特征变质矿物角闪石绿—黄绿色，多被次闪石等交代，保留其假象，仅见少量残留。透闪石浅褐色，柱状、纤状变晶，分布于钾长石间隙中。阳起石镜下淡绿色，柱状、纤维状，分布于角闪石间隙中。

(4) 斜长浅粒岩类：主要有白云母斜长浅粒岩、石墨斜长浅粒岩、矽线石榴斜长浅粒岩等。特征变质矿物黑云母褐黄—绿色，分布于浅色粒状矿物晶粒间，常被白云母交代。

(5) 石英岩类：主要有长石石英岩、石英岩、石榴石石英岩等。特征变质矿物石榴子石他形粒状，镜下浅褐色，裂理发育。绿帘石镜下浅褐色，分布于石英间隙中。

(6) 大理岩类：主要有石墨大理岩、金云母大理岩、透辉石透闪石大理岩等。特征变质矿物透辉石镜分布于方解石间隙中。透闪石分布于方解石颗粒间隙中，常交代透辉石。金云母分布于方解石颗粒间隙中。蛇纹石鳞片状，呈透辉石假象产出，为交代透辉石而成，分布于方解石间隙中或呈包裹体分布于方解石内部。

(7) 斜长角闪岩类：主要有斜长角闪岩、斜长辉石角闪岩。特征变质矿物角闪石他形柱状，镜下绿—黄绿色，多被纤维状阳起石、鳞片状蛇纹石交代，局部被黑云母交代。阳起石分布于角闪石粒间或晶粒间隙中，为交代角闪石而成，常被蛇纹石交代。黑云母绿—黄绿色，多分布于角闪石粒间隙中或其晶内的裂隙中，多为交代角闪石而成。蛇纹石鳞片状，不均匀分布于角闪石、阳起石粒间或裂隙中，为交代角闪石或阳起石的产物。

3 变质作用特征

根据变质岩的结构构造、矿物转变、世代关系及地层产状，区域普遍遭受了两期变质作用，表现为低温变质矿物黑云母、蓝晶石、阳起石、透闪石交代高温变质矿物矽线石、石榴石、透辉石、角闪石，其中角闪石广泛发育被其他矿物交代的现象，如镜下可见次闪石、纤维状阳起石、鳞片状蛇纹石、绿色黑云母沿角闪石裂隙或边缘交代角闪石，并使其呈假象存在；再如蓝晶石交代黑云母和矽线石。

第一期(M1)：为中高角闪岩相变质作用。特征变质矿物为矽线石、石榴石、透辉石、透闪石、角闪石。主要变质岩类型是矽线石墨石英片岩、黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩、透闪石大理岩、透辉石大理岩、矽线石榴石英片岩。在区内还发育有极少量混合岩脉，在薄片中见有蓝晶石与矽线石共存于现象，显示温压条件处于蓝晶石—矽线石等变线附近，综合考虑其温压条件为：温度介于620～720℃，压力介于0.62～0.84GPa。

第二期(M2)：为低角闪岩相变质作用。特征变质矿物为蓝晶石、次闪石、阳起石。主要岩石类型为蓝晶石墨黑云片岩、斜长角闪岩、角闪斜长变粒岩、阳起石墨石英片岩等。在矽线黑云石墨片岩中，矽线石与蓝晶石共生，黑云母与蓝晶石共生，未出现十字石，综合考虑其温压条件为：温度介于530～550℃，压力介于0.37～0.45GPa。

4 地质及经济意义

区域变质作用使大盘道组二段一套含碳的粘土质半粘土质沉积物中分散状的碳质向石墨转变，形成石墨工业矿床，其他变质矿物形成伴生矿种如矽线石、绿泥石。

不同结构构造的岩石，石墨品位存在差异。以片状构造为主的石墨石英片岩和石墨云母片岩中，片状矿物(云母、石墨)连续定向排列，肉眼可辨认，固定碳含量一般较高为7%～10%；以似条带状、块状构造为主的石墨黑云变粒岩中，浅色粒状矿物与暗色片状矿物相间排列或杂乱排列，固定碳品位一般在6%以下；以片麻状构造为主的石墨黑云变粒岩、含石墨片麻岩中；浅色粒状矿物较多，暗色片状矿物较少，固定碳品位相对较低，一般在5%以下。

鳞片石墨在品位较高层位鳞片片度相对较大，呈鳞片状、叶片状，片长一般在0.1～1.5mm，最长3～5mm，呈定向排列，通常呈集合体，主矿体中正目鳞片(＞100目)在镜下测量含量高达60%，主要位于石墨石英片岩和石墨云母片岩中。上述表明不同层位因岩石成分差异而显示出石墨品位和片度的差异，其中区域高角闪岩相变质具有重要贡献，虽然花岗岩的热接触变质也有使得片度增大，但仅限局部接触带附近，意义较小。部分伴生矿种如矽线石、绿泥石在不同层位具有富集段，也表明了岩石成分差异和区域高角闪岩相作用起着重要作用。

晶质鳞片石墨的工艺性能及用途主要取决于其结晶程度，石墨产品的价格因鳞片大小而不同。上述鳞片石墨和伴生矿种分段富集的特点为开采中实行分采、分选提供了依据，以提升石墨矿床综合利用价值。

[1]黑龙江省地质矿产局.黑龙江区域地质志[M].北京：地质出版社，1989：16-19.

[2]孙向东.黑龙江省东部地区石墨矿床成矿地质特征[J].建材地质，1994(1)：15-19.

Metamorphism and Its Significance of Yunshan Graphite Deposit in Heilongjiang

LI Han-bin, ZHANG Bing
(China Railway Resources Exploration Co., Ltd., Beijing 100073, China)

Yunshan graphite deposit exist in the Dapandao formation of Xingdong group, which mainly contains a series of schists,granulite, leptite and other metamorphic rocks. Ore bodies are mainly controlled by the strata. Regional metamorphism may be devided into two phases, the first high amphibolite facies metamorphism and the second low amphibolite facies metamorphism. Regional metamorphism play an important role in the formation of graphite deposit and associated deposits of sillimanite, chlorite. What's more, sillimanite and chlorite show enrichment of piecewise in different layers. At last, enrichment of piecewise provides the evidence for mining, in order to improve the comprehensive utilization value of the graphite deposit.

graphite deposit; metamorphism; flake graphite; associated deposits; comprehensive utilization

P619.252

A

1007-9386(2014)01-0045-02

2013-12-11