辽宁省宽甸县红石镇石墨矿床成矿特征分析

辽宁省宽甸县红石镇石墨矿床成矿特征分析

孙莉 彭诗聪 邓文婷

（辽宁省第七地质大队有限责任公司，辽宁省丹东市 118000）

摘要：辽宁省宽甸县红石镇石墨矿床为宽甸地区已经提交的唯一一个大型晶质石墨矿矿床，石墨矿主要赋存于辽河群高家峪岩组中，属区域变质层状矿床，从已知石墨矿床矿体赋存部位看，大多数矿体赋存于褶皱的转折位置和核部。

关键词：红石镇石墨矿；矿床成因；成矿地质背景；成矿规律

1区域地质背景

辽宁省宽甸县红石镇石墨矿床位于宽甸满族自治县县城135°方向60Km，行政隶属辽宁省丹东市宽甸满族自治县红石镇大韭菜村管辖。

矿区位于中朝准地台（Ⅰ级），胶辽台隆（Ⅱ级），营口－宽甸台拱（Ⅲ级）东南部（见辽宁省大地构造略图1）。从辽吉裂谷位置来看位于辽吉裂谷东部中央凹陷之上，鸭绿江断裂带北西部上盘，虎皮峪－红石砬子复背斜东端。

区内地层因区域变质作用及混合岩化而复杂，主要为早元古界辽河群地层及辽河期混合花岗岩为主，区域构造多复式褶皱，断层等，脉岩较为发育。

图1 辽宁省大地构造略图

1.1地层

区内出露地层主要为下元古界辽河群里尔峪岩组、高家峪岩组、大石桥岩组。

（1）里尔峪岩组：

里尔峪岩组一段：在勘查区内出露面积较小，零星分布于勘查区周边，岩性主要为褐灰色中细粒电气斜长（微斜）变（浅）粒岩、电气黑云变粒岩、磁铁电气变粒岩、灰色黑云角闪变（浅）粒岩。

里尔峪岩组二段：自西向东贯穿全矿区，走向与区内地层总体走向一致，该段赋存磁铁矿、黄铁矿、铜矿及重晶石矿。区内黄铁矿等硫化物在局部可以富集成矿。

（2）高家峪岩组：

区内高家峪岩组分布面积较大，主要岩性为变粒岩，内含主要矿物为斜长石及石英，次要岩性为浅粒岩。

高家峪岩组一段：出露面积较大，走向多北为北西向、南东向为主，主要岩性为灰色中细粒石墨透闪透辉变粒岩，夹褐灰色石墨斜长变（浅）粒岩。底部偶有斜长角闪岩。该段地层为区内石墨矿的主要产出层位。

高家峪岩组二段：走向北东、东向，主要分布在矿区东部孙家堡子及西沟矿段东部，区内岩性主要为褐灰色石墨变粒岩，石墨变粒岩。岩石主要矿物为石英、斜长石少量云母等，局部含1~5%的晶质石墨，粒状-鳞片状变晶结构，块状构造。

（3）大石桥岩组：

其主要岩性为大理岩和斜长角闪岩，岩石多为粒状变晶结构，块状构造，大理岩中局部含墨。

1.2岩浆岩

矿区内岩浆岩发育程度一般，多为早元古代混合花岗岩，其次为各种侵入脉岩。

辽河期条痕状混合花岗岩分布于矿区东部，东南部和南部。岩石总体呈淡肉红色-粉红色，中细粒花岗变晶结构，内部暗色矿物与浅色矿物相交呈条带状（条痕状），可见石英矿物的重熔再结晶现象。

矿区内脉岩主要有石英脉、花岗伟晶岩脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉和正长斑岩脉。

1.3构造

区内主要构造类型为断裂构造和褶皱构造，部分断裂构造可能沿褶皱核部构造应力方向发育，但主要的断裂构造均与褶皱轴方向相切。

（1）褶皱构造

区内褶皱构造主要在下元古界辽河群内部，矿区位于棒槌园子-周家西沟向斜西南翼。矿区内多为复式褶皱。以大韭菜沟江水一线为界，西部为以大房身-小长甸子一线为轴的，里尔峪岩组一段为核，里尔峪岩组二段-高家峪岩组一段-高家峪岩组二段为翼的背斜；大韭菜沟东部也是以北西向为轴杨木杆及鹰嘴砬子处的条痕状花岗岩为核的向北东-南西两侧延展的，以里尔峪岩组、高家峪岩组为翼的背斜。部分两背斜中可能夹着以高家峪岩组为核的向斜，但向斜普遍发育不好，延展性不强，两翼展开距离较短。区内石墨矿体与铁矿体多在背斜核部富集。

（2）断裂构造

区内断裂构造具有多期的特点，断裂构造在区内分布广泛。主要断裂构造特性可以概括为，二个方向，三个期次，四种属性。区内断裂构造主要为北西向及北东向，时代为早元古代、中生代，而断裂带属性为压性、张性、压扭性及剪性构造。各断裂构造对区内成矿影响较小，但是部分断裂可能对矿体进行了一定的破坏。

1.4变质作用

矿区辽河群变质岩系发育，主要见高家峪岩组产出，其次为里尔峪岩组、大石桥岩组，岩性以区域变质成因的含墨变粒岩、浅粒岩、钙硅酸盐为主，其次为片岩、大理岩、片麻岩、混合花岗岩。

矿区内变质作用为区域变质作用、混合岩化作用。

1.5 区内成矿规律

区内成矿均与辽河群地层相关，含镁矿产多产处于大石桥岩组地层，含硼矿产、铁矿产多产出于里尔峪岩组地层，石墨矿多产出于高家峪岩组地层。

就周边成矿条件来看本地区高家峪岩组地层中普遍含墨，石墨多呈显晶质，片晶大小不等，石墨鳞片状在各种变-浅粒岩中条带分布，局部稍富集，目前没有发现明显的富集规律，但是根据勘查的结果来看，石墨矿多易于在背斜构造的核部或者转折端富集，富集后的石墨矿体似层状，实际多为条带状。

2矿床地质特征

2.1 矿体特征

区内石墨矿体分为五个矿段，分别为楼沟石墨矿段、大房身石墨矿段、杨木杆一队石墨矿段、杨木杆四队石墨矿段、西沟石墨矿段。

矿体蕴于辽河群高家峪岩组地层中，矿体主要岩性为石墨黑云变粒岩、石墨透闪变粒岩、石墨浅粒岩、石墨变粒岩、含墨黑云透闪变粒岩；矿体内多见各种夹石，多为成矿原岩中石墨含量较低或不含石墨造成的，也有少量夹石为岩脉，夹石主要岩性为：斜长角闪岩、黑云变粒岩、含墨黑云变粒岩、闪长岩。

2.2矿石质量

矿石岩性主要为各类石墨（含墨）变粒岩，自然类型为石墨变粒岩型，矿石工业类型为晶质（鳞片状）石墨矿石。

（1）矿石结构构造

该矿石多呈块状构造、片状-粒状变晶结构；部分呈柱状粒状变晶结构，片麻状构造。

（2）矿石的物质组成

岩石类型为石墨（含墨）（黑云）（透闪）（透辉）变粒岩，矿石中的有用成分为石墨，脉石矿物中含有透辉石、透闪石、纳长石、白云母、黑云母、斜长石、钾长石、碳酸盐矿物、石英及少量的针铁矿、黄铁矿等含铁矿物。

石墨在矿石中主要呈鳞片状，定向排列，或呈他形晶，以片状及鳞片状粒状变晶结构产出，部分呈弯曲的叶片状，或呈不规则脉状及叶片状，石墨集合体表现为片状构造。矿石中的石墨具及显著的双反射和极强的非均质性，反射率低，硬度低，5％±。

3 矿床成因及找矿标志

本文研究结果认为区内的石墨矿属于区域变质成因，属变质层控矿床。辽河群高家峪岩组一段为石墨矿主要赋存层位，高家峪岩组二段也赋存少量低品位石墨矿。

石墨多呈显晶质，片晶大小不等，石墨鳞片状在各种变-浅粒岩中条带分布，局局部富集即可成矿。目前研究没有发现明显的富集规律，但是根据勘查的结果来看，石墨矿多易于在背斜构造的核部或者转折端富集，富集后的石墨矿体似层状，实际多为条带状。

就找矿方法、标志来看石墨应以地表填图以高家峪岩组各种含墨地层为找矿靶区，再辅以槽探工程和适当的钻探工程

4成矿规律

区内石墨矿赋存于下元古界辽河群高家峪岩组，属典型的区域变质层控矿床。

辽东地层高家峪岩组地层普遍含墨，其中又以营口—宽甸台拱构造单元的东部，即从宽甸向北东至太平哨、步达远，向南东至杨林一带地层石墨含量相对较高，一般为1—12%。目前辽东地区发现的晶质石墨矿点均位于此层位中。

矿区内石墨矿赋矿岩性为石墨黑云变粒岩、石墨透闪变粒岩、石墨浅粒岩、石墨变粒岩，局部见石墨黑云片岩。

经过对矿区所施工的钻探工程进行整理，研究，发现石墨矿体多产出在背斜或背形构造的核部，且富集性较好，品位较其他位置高，可能受构造应力作用石墨再次富集所致。

如前所述，矿区石墨矿赋存于下元古界辽河群高家峪岩组，宽甸东部地区该岩组石墨含量普遍较其它地区高，矿区周边高家峪岩组发育地区具有较好石墨矿找矿前景。

参考文献：

[1] 卞玉捷. 辽宁宽甸石墨矿地球化学特征及成矿研究[D].中国地质大学（北京）,2015.

[2] 周頔,何伟.辽宁岫岩丰富石墨矿地质特征及成因分析[J].地下水,2013,35 ( 5 ):151-153.

[3] 廉涛,吕晓东,刘冰,等. 辽宁省宽甸县红石镇杨木杆一带（石墨、铁矿）地质详查报告[R].辽宁省第七地质大队,2014..