摘自《中國地質(zhì)調(diào)查成果快車》

摘要：通過項目實施，在中東部地區(qū)提交了26個晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)和7個礦床，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量1萬噸。 其中，山西奇臺縣黃羊山調(diào)查區(qū)提交的預(yù)測晶質(zhì)石墨礦量為7378萬噸，山東萊蕪預(yù)測晶質(zhì)石墨礦量為1953萬噸. 首次系統(tǒng)界定全省石墨成礦帶，哈爾濱-興凱（宗地）石墨成礦帶、華北塊盆地中段、華東地區(qū)等9條石墨成礦帶提出了準舒勒棕地石墨成礦帶。 礦帶潛力大； 總結(jié)了石墨礦成礦條件和控礦誘因，建立和完善了區(qū)域模質(zhì)巖漿同化混染石墨成礦模型，實現(xiàn)了理論創(chuàng)新。

一、項目概況

晶質(zhì)石墨廣泛應(yīng)用于冶金、機械、航空航天、電子信息、新能源汽車等領(lǐng)域，已成為高科技領(lǐng)域的重要礦產(chǎn)。 《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016-2020年）》首次將石墨等24種礦產(chǎn)列為戰(zhàn)略礦產(chǎn)，《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018年）》將石墨列為電子核心產(chǎn)業(yè)、前沿新材料、以及新能源材料、太陽能材料產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。 開展晶質(zhì)石墨等特種非金屬礦產(chǎn)普查，對保障我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)資源安全具有重要意義。 “中東部地區(qū)晶質(zhì)石墨等特殊非金屬礦產(chǎn)調(diào)查”項目屬于“大宗急需礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)調(diào)查”項目，由中國建筑地質(zhì)調(diào)查中心承擔(dān)材料工業(yè)。 項目工期為2016-2018年。 主要目標任務(wù)是在山西奇臺縣、河北唐山、陜西西安、河南內(nèi)鄉(xiāng)、甘肅蘇北、四川樂山、四川大別山7個調(diào)查區(qū)開展1：5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查。湖北省，提交一批礦產(chǎn)成因及找礦目標區(qū)域，評價晶質(zhì)石墨等特殊非金屬礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀及找礦潛力，以期在中東部地區(qū)取得重大突破或新發(fā)現(xiàn)結(jié)晶石墨等特種非金屬礦產(chǎn)勘查。 通過項目實施，共完成1：晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查勘查，提交預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量1萬噸，實現(xiàn)了晶質(zhì)石墨找礦突破，形成了晶質(zhì)石墨分布格局。我國晶質(zhì)石墨資源； 系統(tǒng)總結(jié)了我國石墨成礦地質(zhì)特征和成礦規(guī)律，首次系統(tǒng)界定了我省石墨成礦帶，建立了晶質(zhì)石墨礦床成礦模式和找礦模式，實現(xiàn)了理論創(chuàng)新。

二、成果簡介

（1）系統(tǒng)界定了全省石墨成礦帶，為資源勘查開發(fā)布局奠定了基礎(chǔ)。 以省內(nèi)五級成礦帶為依托，在對石墨成礦時代、構(gòu)造背景、石墨成礦構(gòu)造及現(xiàn)存石墨礦床分布進行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合本次調(diào)查評價成果，全省21條石墨成礦帶，完善與省內(nèi)五級成礦帶、省內(nèi)四級成礦帶的對應(yīng)關(guān)系，提出訥河—興凱（宗底）石墨成礦帶及中部石墨成礦帶華北地塊盆地準舒勒棕地石墨成礦帶、膠東隆起石墨成礦帶、華北地塊南緣-秦嶺石墨成礦帶、康甸隆起石墨成礦帶、龍門-大巴山石墨成礦帶、黃陵斷陷-穹隆石墨成礦帶湘中南—越西坳陷二疊系隱晶質(zhì)石墨成礦帶石墨成礦帶潛力巨大。 石墨礦化潛力區(qū)。

（2）山西省黃羊山新發(fā)現(xiàn)4處巖漿同化混染晶質(zhì)石墨礦床，新增晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)7378萬噸。 綜合運用1：5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、遙感、物探、探槽、鉆探等工作手段，在山西黃羊山勘查區(qū)圈定3個A型晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)，小超——提交小型晶質(zhì)石墨找礦目標。 優(yōu)質(zhì)石墨礦床4處，礦石類型為中泥巖，含石墨混染大理巖。 平均含碳品位可達6.0%以上，新預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量7378萬噸。 Ⅰ-1目標區(qū)①、②號石墨礦晶質(zhì)石墨礦計算量達7264萬噸，找礦取得重大突破，黃羊山巖漿同化混染晶質(zhì)石墨礦床的發(fā)現(xiàn)，使東準舒勒宗是中國重要的石墨成礦帶。 黃羊山“巖漿同化混染型”晶質(zhì)石墨礦床是我國新區(qū)在新型晶質(zhì)石墨找礦方面的重大突破。 具有規(guī)模大、檔次高、選擇性好等特點。

圖1 ①號煤層表層和芯部石墨特征（紅色部分為鱗片狀石墨集合體）

（3）提交山東萊蕪2個晶質(zhì)石墨礦床和6個找礦靶區(qū)。 本次調(diào)查根據(jù)省勘查基金項目成果，在山東省萊蕪調(diào)查區(qū)圈定6個晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)，報送礦床2個，報送晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)預(yù)測量1953萬噸。 項目成果帶動了地方勘探資金的投入，對圈定的測井異常進行了勘探驗證。 所有建筑鉆孔均發(fā)現(xiàn)石墨礦床。 寧夏石家莊、靈丘石墨礦勘查區(qū)屬于華東陸盆中部石墨成礦帶。 新建石墨資源開發(fā)基地。

崇禮縣億哈德石墨礦產(chǎn)地：在圈定的2條測井異常區(qū)進行探槽勘查驗證，共圈出5條礦脈，呈層狀分布，礦脈長21.24～94.14m，其中K2 ，K4是主要礦物。 K2銅礦床平均真長33.03m，固定碳濃度2.50%~14.05%，平均4.17%； K4銅礦床平均真實長度為21.14m，固定碳濃度為2.50%～7.10%，平均為4.45%。 石墨片直徑+100目（0.）占65%，屬于大鱗片石墨。 結(jié)晶石墨礦物預(yù)測量661萬噸，固定碳平均品位4.40%。

崇禮縣侯同洲德石墨礦產(chǎn)區(qū)：已圈定石墨礦床3個。 K1由TC4、TC05、-1控制； K2由TC3、TC03、TC07、-1控制； K3由TC05、TC08、TC10、-1控制。 K1、K2、K3銅礦礦山長度分別為 、、、 ，平均寬度分別為11.32m、17.50m、12.07m。 三個礦區(qū)固定碳總平均濃度為3.01%，礦石類型以麻粒巖型為主（圖2），少量為大理巖型。 36%~59%的石墨片直徑小于0.3mm（+50目），16%~30%為0.3~0.18mm（50~80目），50%為0.15~0.18mm（80~100目） ). %~12%，大于0.15mm（-100目）的占鱗片石墨的5%~12%。 為大型鱗片石墨礦，預(yù)測結(jié)晶石墨礦產(chǎn)123萬噸。

圖2 石墨透輝石二長巖型礦石

A——礦石標本； B—石墨透輝石二長巖薄片。 Pl——斜長石； Gr——石墨； Di—透輝石

（4）華南大陸南緣-秦嶺、康甸隆起、中祁連隆起、桐柏-大別山石墨成礦帶等勘查區(qū)提交晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)1077萬噸。

華南陸塊南緣-秦嶺石墨成礦帶：圈定晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)6個，產(chǎn)礦區(qū)1個，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量555萬噸，其中圈定信陽沙河子-欒莊找礦區(qū)，河南 目標區(qū)3個，礦床1個，晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)預(yù)測量390萬噸，報送四川丹鳳清水溝-塔爾坪礦床1個。 共圈定晶質(zhì)石墨礦床11處，平均品位6.25%，礦石類型以石墨大理巖型為主，其次為石墨片麻巖型（圖3），片狀小于100目的占87.70%。 . 廣東省羅山縣勘查區(qū)劃定3個找礦靶區(qū)，估算晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量約165萬噸。

圖3 石墨大理巖、石墨片麻巖

A——石墨大理石； B——石墨大理石鱗片； C——石墨片麻巖； D——片麻巖片狀石墨 Gr——石墨； Cal——方解石； Ser—絹云母； Lm——褐鐵礦； 下擺——銅礦

湖北康甸隆起石墨成礦帶宜昌勘查區(qū)：圈定晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)3個，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)123萬噸。 仁和區(qū)三灣石墨礦找礦靶區(qū)新發(fā)現(xiàn)4個石墨礦床，平均固定碳含量3.68%，石墨片直徑2.7~7.0um，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量40萬噸. 仁和區(qū)天寶山石墨找礦目標區(qū)新發(fā)現(xiàn)3個石墨礦床，固定碳平均品位7.01%，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦量59萬噸； 仁和區(qū)阿拉村石墨礦找礦靶區(qū)新發(fā)現(xiàn)2個石墨礦，+100目以上占88%~98%，片狀直徑較大，品質(zhì)較好，礦石品位平均6.83%，結(jié)晶石墨礦產(chǎn)預(yù)測量24萬噸。

四川省祁連中部石墨成礦帶蘇北勘查區(qū)：共圈定晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)3個，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量345萬噸。 蘇北縣螺石溝找礦靶區(qū)圈定壩體12座，平均固定碳濃度4.09%，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量114萬噸； 蘇北縣白臺溝找礦靶區(qū)已圈定10個石墨礦床，固定碳平均濃度3.81%，22%～69%片徑小于100目，預(yù)測量為晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)112萬噸； 蘇北縣甘溝找礦靶區(qū)已圈定5個石墨礦化體，固定碳平均含碳量3.82%，石墨片直徑小于100目，占24%~47%，結(jié)晶石墨礦產(chǎn)預(yù)測量89萬噸。

四川大別山東段羅山-大別石墨成礦帶調(diào)查區(qū)：圈定晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)5個，預(yù)測晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)量53萬噸。

(5)構(gòu)建了區(qū)域模質(zhì)石墨礦的成礦模型和巖漿同化混染晶質(zhì)石墨成礦模型。

區(qū)域酸敗型石墨成礦模式經(jīng)歷了沉積成巖、區(qū)域酸敗和混合化三個階段（圖4）。 ①沉積成巖階段：在中太唐至元古代相對穩(wěn)定的濱海—近岸環(huán)境中，原生生物大量繁殖，為原巖沉積提供碳源，沉積了粉砂、半粘土、粘土等，由富含有機碳和富含鎂的氯化物鹽。 ②區(qū)域酸敗階段：粉質(zhì)沉積巖，富含大量有機質(zhì)。 在發(fā)霉過程中，巖石中的有機物發(fā)生一系列分解反應(yīng)。 改造作用，在強熱和定向壓力作用下，產(chǎn)生基底底邊結(jié)構(gòu)，沉積形成富碳粘土巖分解生成石墨，到達角閃巖相-麻粒巖相，再結(jié)晶和片理作用使鱗片狀石墨礦形成并富集，產(chǎn)生工業(yè)礦床。 ③混合化的再結(jié)晶使部分碳遷移產(chǎn)生石墨脈（脈中的石墨鱗直徑較大），重熔形成的長英質(zhì)脈注入石墨片麻巖的片麻巖中，導(dǎo)致石墨鱗的侵蝕在近端靜脈壁的兩側(cè)。

圖4 區(qū)域性腐臭石墨礦床成礦模型

巖漿同化混染石墨礦床主要賦存于晚石炭世，賦礦地質(zhì)體為晚石炭世黃羊山斜坡酸性花崗巖地層（300~）。 階段，黃羊山斜坡酸性花崗巖巖漿侵入石炭系姜巴所組含碳基巖后，在相對封閉的環(huán)境中與含碳基巖同化混合，發(fā)生碳質(zhì)重結(jié)晶。 具有豆形、球形和球斑狀結(jié)構(gòu)的特殊結(jié)晶石墨礦石。

（六）帶動地方調(diào)查資金投入，成果轉(zhuǎn)化較好。 通過項目實施，提高了勘查區(qū)地質(zhì)工作水平，推進了8個地方石墨預(yù)查普查項目，共帶動地方財政投入2964.44億元（表1），有望實現(xiàn)找礦新突破。

表 1 推動地方金融和商業(yè)調(diào)查投資

三、結(jié)果意義

通過調(diào)查評價，查明中東部地區(qū)晶質(zhì)石墨資源潛力，圈定一批晶質(zhì)石墨找礦靶區(qū)和產(chǎn)礦區(qū)，晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)預(yù)測量1.04億噸，實現(xiàn)了晶質(zhì)石墨礦山勘探重大突破，有望形成山西黃羊山和湖南石家莊兩個小型石墨資源基地。 構(gòu)建了“遙感-地質(zhì)-測井-探槽-勘探-巖礦測試”綜合調(diào)查技術(shù)體系，利用該系統(tǒng)在山西省黃羊山發(fā)現(xiàn)了“巖漿同化混合型”超小型晶質(zhì)石墨礦床. 實現(xiàn)找礦技術(shù)創(chuàng)新，開辟晶質(zhì)石墨找礦新品種、新領(lǐng)域。 首次系統(tǒng)界定全省21條石墨成礦帶。 結(jié)合本項目勘查成果，華南區(qū)塊盆地中部石墨成礦帶和東疏勒石墨成礦帶已成為新的石墨成礦區(qū)，資源潛力巨大。 總結(jié)了石墨礦的成礦條件和控礦誘因，建立和完善了區(qū)域模質(zhì)巖漿同化和混染石墨成礦模型和找礦模型，實現(xiàn)了理論創(chuàng)新。 項目的實施帶動了地方調(diào)查的投入，為下一步工作奠定了基礎(chǔ)，實現(xiàn)了成果的有效轉(zhuǎn)化。

（中國建材工業(yè)地質(zhì)調(diào)查中心河南分中心 高樹雪、閆玲雅、劉燕飛 中國建材工業(yè)地質(zhì)調(diào)查中心陳正國）