曾 禮,范宇航,黃仕宗
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0三地質(zhì)隊,四川 峨眉 614200)
大地構(gòu)造位置位于上揚子古陸塊康滇前陸逆沖帶之康滇基底斷隆帶中段,勘查區(qū)出露前震旦紀會理群地層,由于花崗巖巖體的侵吞和蓋層的超覆,致使變質(zhì)巖地層在平面分布上不連續(xù)。會理群地層沉積于冒地槽環(huán)境,經(jīng)晉寧運動區(qū)域動力變質(zhì)作用的改造,后又疊加了中酸性巖漿熱事件所導致的接觸變質(zhì),其變質(zhì)作用所產(chǎn)生的巖石較為復雜。變質(zhì)巖的主要巖石類型為各種片巖、石英巖、千枚巖、角巖、板巖、變質(zhì)砂巖、大理巖[1]。會理群天寶山組地層受區(qū)域性南北向擠壓應力作用,由泥質(zhì)巖變質(zhì)為灰絹云千枚巖,夾少量變質(zhì)石英砂巖及隱晶石墨;后期隨著巖體的侵入,在天寶山組上疊加熱接觸變質(zhì),在其接觸部位,巖石經(jīng)熱接觸變質(zhì)形成角巖類巖石,隱晶石墨發(fā)生重結(jié)晶形成晶質(zhì)石墨。
勘查區(qū)地層簡單,主要出露前震旦系會理群天寶山組二段地層,走向近東西,整體北傾,傾角40°左右。
天寶山組二段(Pt2tb2):主要出露于工作區(qū)中部及西部,根據(jù)巖性組合特征分為上下兩層:
天寶山組二段下層(Pt2tb2-1):綠泥絹云千枚巖、絹云千枚巖、石墨石英片巖,局部發(fā)育石英脈,厚度大于88.54m。為區(qū)內(nèi)石墨賦礦地層,賦礦巖石主要為石英片巖。
天寶山組二段上層(Pt2tb2-2):含炭質(zhì)千枚巖、絹云千枚巖、硅質(zhì)千枚巖,局部夾變砂巖。厚大于85.62m。
勘查區(qū)位于興隆背斜北西翼,構(gòu)造不發(fā)育,天寶山組為礦區(qū)主要出露地層,整體為一套單斜構(gòu)造,整體向北緩傾。天寶山地層在勘查區(qū)受巖體侵入,東部錦川河兩側(cè)傾向北西-西,在勘查區(qū)呈一寬緩背斜構(gòu)造[2]。
區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為前震旦紀中基性侵入巖體—興隆巖體及前震旦紀中酸性侵入巖體—錦川巖體,其它還有一些巖脈產(chǎn)出。其特征簡述如下:
(1)錦川巖體
大面積分布于勘查區(qū)北部,侵位于天寶山組二段地層以北,主要巖性為黑云母花崗巖、二長花崗巖、局部斑狀花崗巖。
(2)興隆巖體
大面積分布于勘查區(qū)南部,侵位于天寶山組二段地層以南,主要巖性為輝長巖、輝長輝綠巖,兩者界線不清,呈漸變過渡。
其余巖脈主要為花崗巖、輝長巖產(chǎn)于天寶山組二段地層中,呈透鏡狀。
石墨產(chǎn)于天寶山組二段下層石墨石英片巖中,通過地表追索及自然電位剖面法測量,含礦層東西長2km左右,南北寬500m左右。
通過槽探工程、鉆探工程及系統(tǒng)取樣分析,勘查區(qū)共圈定工業(yè)礦體4條,分別編號①、②、③、④號礦體,其中③號礦體為主礦體,①、②、④號為次要礦體。礦體呈層狀、似層狀近似平行展布,走向近東西,向北傾,傾角45°左右。
主礦體長465m,延深330m,單工程厚2.94~60.97m,單工程C固2.80%~6.13%;①號礦體長340m,延深225m,單工程厚4.03m~9.93m,單工程C固3.61%~8.28%;②號礦體長360m,延深245m,單工程厚4.53m~26.76m。單工程C固6.47%~7.76%;④號礦體長275m,延深375m,單工程厚2.80m~23.68m,單工程C固3.46%~6.06%。
礦石結(jié)構(gòu)主要為鱗片變晶結(jié)構(gòu)、片粒狀變晶結(jié)構(gòu),石墨呈鱗片狀、板狀結(jié)構(gòu),稀疏分布,略具定向排列,不均勻分布,據(jù)粒度分析,石墨片徑分布在1μm~270μm之間,最大1240μm,為晶質(zhì)石墨[3-5]。其中1μm~150μm范圍內(nèi)含量占石墨總量的79%~97%,為石墨片徑主要分布范圍,大于150μm含量占石墨總量的0%~16%。
從鉆孔ZK101中粒度分析看(表1),④號礦體頂?shù)装寰鶠榫G泥絹云千枚巖,粒徑全部小于50μm(300目),①、②、③號礦體頂板或底板為輝長輝綠巖,粒徑在各目級(500~80目)范圍均有分布,達到300目以上石墨含量占石墨總量的19%~59%,因此輝長輝綠巖的侵入可能會促使靠近巖體部位石墨片徑加大。
表1 鉆孔中各礦體石墨粒度統(tǒng)計表
表2 老碾石墨與茅坪石墨礦床成礦條件對比表
礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造為主,次為條帶狀。
通過勘查發(fā)現(xiàn),老碾石墨產(chǎn)出于天寶山組二段下層石英片巖中,礦體產(chǎn)出往往伴隨巖漿巖侵入活動,巖漿巖侵入為石墨的重結(jié)晶提供了熱力條件,并與區(qū)內(nèi)典型礦床茅坪石墨的類比,該礦床成因類型為區(qū)域變質(zhì)與熱接觸變質(zhì)雙重因素作用下形成的沉積變質(zhì)型石墨礦床。
勘查區(qū)石墨成礦有三個階段:
(1)淺海相沉積階段:經(jīng)太古界古陸風化形成的含碳質(zhì)粘土質(zhì)細碎屑物,經(jīng)淺海沉積形成碳質(zhì)粘土質(zhì)粉砂-細砂巖(淺海相碎屑沉積階段)。
(2)區(qū)域變質(zhì)階段:經(jīng)中后期低壓相系區(qū)域變質(zhì)作用疊加動力變質(zhì)作用,含碳地層變質(zhì)形成炭質(zhì)板巖或含硅質(zhì)炭質(zhì)板巖(炭質(zhì)白云母石英片巖、炭質(zhì)絹云千枚巖等),變質(zhì)程度最高達角閃巖相,同時形成石墨。
(3)巖漿侵入階段:康滇地軸基底斷隆帶巖漿活動強烈,巖漿侵入引起中元古界會理群部份地層發(fā)生重結(jié)晶。由于該期區(qū)域變質(zhì)和熱接觸變質(zhì)作用,老碾地區(qū)興隆巖體的侵入,促成巖體附近含石墨地層中石墨鱗片加長變大,形成具工業(yè)利用價值的晶質(zhì)(鱗片狀)石墨。