四川南江石墨矿矿床地质特征及经济技术初步评价

2016-12-12蒋光明

中国新技术新产品 2016年16期

关键词：存储量晶质南江

蒋光明

（中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，四川成都 610052）

四川南江石墨矿矿床地质特征及经济技术初步评价

蒋光明

（中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，四川成都 610052）

目前从四川省国土资源厅地勘处了解到，南江石墨矿经中国地质学会组织专家评价定夺，获得2014年度全国“十大地质找矿成果”。所以对四川南江石墨矿矿床地质特征及经济技术初步评价具有举足轻重的意义。

四川南江；石墨矿矿床；矿床地质特征；经济技术

石墨是重要非金属矿产，在战略性新兴产业中具有独一无二的作用。近十年来，石墨消费迅速增长，资源消耗与浪费都是急需解决的，大鳞片石墨保障程度逐步降低，找矿难度加大了许多。

一、四川南江石墨矿资源

到2015年11月前，南江已查明部分石墨矿石存储量约为8500万吨。其中坪河石墨矿石存储量约为320万吨，类型为中细鳞片石墨，最高品位达35%左右，最低品位13.85%，平均地质品位23.58%。尖山在3.62km2范围内石墨矿石存储量约为8000万吨，石墨为中细鳞片石墨，平均品位7.68%。随着科学技术的发展、科研资金的大量投入，地质找矿的重大突破，新的石墨矿床将会被发现与应用，据专家人士预测推断，南江石墨矿石未来存储量将达到2.5亿吨以上。

1.石墨矿床地质特征

南江石墨矿体位于扬子准地台、龙门山～大巴山构造中的大巴山台缘坳陷、汉南台拱米仓山台穹之上两复背斜的次级构造姜家湾～黑山向斜和周家沟背斜的中段，张关溪次级背斜的北翼，石墨矿主要赋存于麻窝子组地层，岩层走向近东西，倾向北西，倾角40°～60°；为角砾岩，张关溪～杨家屋一带，矿体与角砾岩产状基本一致，但其界线不是截然分开，石墨多沿角砾面或岩石裂隙分布，有时角砾岩普遍石墨化，在挤压带有时形成石墨片岩。区域出露地层有元古界火地垭群，震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系和第四系。

由于岩浆岩与断层的破坏，本地区域内褶皱构造残缺不全。褶皱基底中发育晋宁运动第一期的普子坝向斜、吴家坝向斜、大磨梁向斜和神墙岩背斜以及第二期的姜家湾——黑山向斜、周家沟背斜石坝梁向斜和百堰湾背斜。断层主要有姜家湾逆断层、铁厂坪断层、草坝逆断层。

本区的岩浆分布相对较少，主要分布于矿区外围以西，主要有吕梁期第二期超基性——碱性岩系列的正在长岩类，第三期中——中酸性岩石类系列的石英闪长岩及第四期酸性岩类的花岗岩。

矿区仅仅出露元古界火地垭群麻窝子组，上两基底层。麻窝子组岩性为一套后层块状白云大理岩为主要的碳酸盐岩建造，偶夹着石墨化白云大理岩。

2.石墨矿床的成因类型

（1）区域变质型石墨矿床，产生于元古宙时期陆壳基底褶皱带中。区域内石墨矿的产出构成一个石墨矿带，西起旺苍县的大河向北东有腊烛河，坪河至杨坝尖山，长达30km。矿体分布于麻窝子组上段的顶部白云大理岩中，石墨矿的产出有一定层位；各石墨矿区内或附近出露的岩浆岩岩性不一致。如大河出露的碱性花岗岩，尖山石墨矿为闪长岩体且出露范围很小，说明石墨矿产出与岩浆岩无专属性；本次化学物相分析结果表明，矿石中的碳主要是以石墨的形式产出。矿石所含有的是晶质石墨，含矿率8%～15%。例如南江尖山石墨矿床，就是这一种。

（2）混合岩化型石墨矿床，产于元古宙时期或上古生代时期陆壳基底褶皱带中。矿体呈一层一层状、如层状、透镜形状来自于混合岩化中。矿石所含有的是晶质石墨，有5种矿石类型，他们分别为石墨片岩型、石墨片麻岩型、石墨大理岩型、石墨透辉岩型和石墨变粒岩型，它们之中又分为风化与未风化两类型。风化型矿石，因为容易挑选而质量上佳，含矿率为3%～22%。例如内蒙古兴和石墨矿床，就是我国主要的石墨矿床成因类型的典型代表。

（3）混染同化型石墨矿床，系古生代时期或中生代时期花岗岩浆混染同化含碳高的岩层而成的矿，矿体由含石墨混染花岗岩构成，形状多样，不规则分布着。晶质石墨矿石，呈现鳞片状或者团块状的样子，含矿率3%～6%。例如新疆尉犁县托克布拉克石墨矿床与新疆奇台县苏吉泉石墨矿床。

（4）接触变质型石墨矿床，系煤系受中生代时期酸性岩浆作用而生成的，因为在有盖层封闭的低压中温条件下，所以煤层接触变质为半石墨和石墨。矿体层层分布状，多层次的。矿石为土状石墨，含矿率60%～90%。例如湖南鲁塘石墨矿床和吉林磐石石墨矿床。

二、经济技术初步评价

（1）据有关资料综合统计分析，再进行评估，世界石墨存储量约为15亿吨，其中晶质石墨约5亿吨，隐晶质石墨矿石资源量高达10亿吨；中国石墨矿物总资源量接近5亿吨，据专家预测推断，南江石墨矿石未来存储量将在2.5亿吨以上。南江石墨资源丰富，适合开展石墨经济发展。

（2）晶质石墨矿一般采用露天模式开采，例如柳毛石墨矿、南墅石墨矿、平度刘戈庄石墨矿、兴和石墨矿和湖北三岔垭石墨矿等，品位固定碳含量较低的为3%～10%，较高的为10%～16%，有的甚至可高达13%以上；矿石的可挑选性良好，精矿质量也非常好；矿床规模多为中等或者大型的，这其中也有特别大型的规模。

（3）由于晶质石墨可浮性良好，在我国大多数都是采用浮选方法进行选矿操作。它的最重要的质量指标是石墨鳞片的大小，鳞片越大越多表示质量越好，所以在选择方法上尽可能使用多破碎，少磨矿的工艺来尽快甄选大鳞片石墨。南江坪河石墨矿多为晶质石墨与隐晶质石墨的混杂类别，规划设计的选矿方案是进行地下坑采、多段磨矿浮选工艺的手段；使用范围相对比较窄小，在当下国内市场竞争优势明显不足。

（4）石墨最初加工的产品一般需要经过特殊加工后，才能制作出各种特殊材料，例如高纯石墨、石墨乳、石墨烯、核石墨等等，这些已成为高科技领域中新型复合材料的不可或缺的原料。天然石墨深加工技术飞速发展，目前我国已形成一些新型产业。不过当前国内具有深加工能力的企业屈指可数，原因是石墨新兴产业的资金高门槛，还需长期大量提供技术研发来支持运作。由于石墨制品深加工依托初级石墨产品的高质量。因此，南江石墨矿初级产品想要进入深加工领域，需要依靠后期的技术研究支撑。

（5）2012年8月，工业和信息化部公布了《石墨行业准入条件》和《石墨行业准入公告管理暂行办法》征求意见稿，《准入条件》明确，露天矿山开采矿石量不小于每年50万吨，地下矿山开采量不小于每年10万吨。此外，《准入条件》中在建设基础条件、生产结构布局、工艺技术与设施装备、产品质量、能耗、排放等方面提出了相对严格的要求。