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[摘要]本文通过笔者在北镇市杜屯地区石墨矿床的地质勘查工作中，以野外地质调查、找矿研究及大量的钻孔资料为基础，总结勘查区含矿地层特征，通过编制各种图件，并运用地质力学的理论和方法，大致查明（1）区内为一单斜构造，地层走向近NW，倾向SW，倾角20°左右。断裂构造较发育，岩浆岩以玄武岩为主，为燕山期产物，对石墨矿床有一定的破坏作用。（2）本区石墨矿床赋存于元古界长城系高于庄组底部一套灰色～灰黑色变质岩系中。含矿岩石主要为石墨片岩、石墨黑云母片岩、石英石墨片岩等。（3）本区主要可采石墨矿体有4个，矿床类型属于区域变质型晶质石墨矿床，固定碳含量3.5%～35.03%，平均5.84%。（4）本区获得石墨矿石资源量（333）8175万吨，获得石墨矿物量498万吨，为大型石墨矿床。
[关键词]石墨矿床 区域变质 晶质石墨 杜屯地区
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-5-106-1
0前言
本区通过1：20万化探、1：5万航磁异常查证赋存有石墨矿床。通过野外实地踏勘，发现地表有石墨矿体出露，在测量矿体产状、厚度、岀露走向长度、分布范围的同时，还采取了4个矿体样品，送“中国建筑材料工业地质普查中心辽宁测试研究所”测试，其固定碳含量分别为4.68～7.64%。
为查明含矿岩体赋存特征及含矿层位，区内开展1：1万和1：2千地质填图，1：1千实测地质剖面，1：1万物探电法测量， 1：1万物探电法中梯测量等地质矿产测量，用来圈定含矿层位和与成矿有关的构造。在此基础上开展槽探、钻探等地表和深部工程验证，探求石墨矿资源量。
1勘查区地质
本区所处大地构造位置为华北地台（Ⅰ）北缘燕山台褶带（Ⅱ）辽西台陷（Ⅲ）东缘，医巫闾山背斜（Ⅳ）的东侧。
1.1地层
区内地层主要由中元古界长城系高于庄组底部地层（Chg1）及新生界第四系组成。根据岩石组合特征高于庄组底部地层（Chg1）又分为三个岩段。
下段：为灰白～浅灰色，矿物成分主要由长石、石英等组成的长英质碎斑岩及糜棱岩等，岩石具碎斑状结构，硬度大，厚度大于128m。
中段：为浅灰～灰黑色，以含有石墨矿、具有千糜构造和红柱石斑晶为特征，岩矿石具有不同程度的绿泥石化。由红柱石黑云母石墨片岩、红柱石二云母石墨片岩、红柱石石墨千糜岩等组成，厚度20～90m。
上段：为灰～灰黑色，含有石墨矿，岩石具有不同程度的高岭土化为特征，由黑云母石墨片岩、石墨白云石英片岩及少量石墨片麻岩等组成，石墨矿石品位相对于中段偏高，厚度比较稳定，厚度50～80m，是区内主要含矿层位。
1.2构造
勘查区内为一单斜构造，走向NW，倾向SW，倾角20°左右；断裂构造主要为NNW向和NE向两组，伴有花岗岩体产出。
1.3岩浆岩
矿区内的岩浆岩主要为玄武岩。出露于本区北侧，岩石呈深灰～灰褐色，玄武质结构，块状构造，坚硬，具柱状节理。
1.4.变质作用和围岩蚀变
区内以区域深变质作用及动力变质作用为主，变质程度较高。
围岩蚀变以硅化、绿泥石化、高岭土石化为主。
2矿床地质特征
2.1含矿地层
区内的石墨矿产，赋存于中元古界长城系高于庄组地层中，主要岩性为含有石墨矿的片岩、云母片岩及石英片岩等。
2.2矿体特征
依据地表调查和钻孔所见的地质资料，本区石墨矿体有多个，其中主要矿体有4条，自上而下为：A矿层、B矿层、C矿层、D矿层，走向长超过1000m。施工的19个钻孔中均见有石墨矿层，累计钻探进尺3620.9m，累计获得石墨矿层厚度699.98m，最低计算边界品位3.5%，含矿率达19.33%。矿体呈近北西向展布，倾向为SW，倾角一般在18°左右。矿物成分为含石墨黑云母片岩，间夹含石墨白云母石英片岩。分布于杜屯村北至杜屯村西；形态为层状、似层状，走向长1300m，倾向宽550m；矿体厚度2.0～35.3m，平均27.2m；矿石品位2.5～6.64%，平均5.33%；矿体整体比较稳定，一般有2～3个分层。
2.3矿石质量
依据送检的岩矿样基本分析，本区石墨矿石品位属于中等偏上，矿物为晶质石墨。矿石中石墨呈鳞片状，结晶程度较高，杂质含量较少。固定碳的含量由3.5%（确定的最低工业品位）到最高的35.03%（ZKDB钻孔H35样），平均5.84%。
2.4矿体围岩和夹石
围岩主要由石墨黑云母片岩、石墨白云石英片岩等组成，间夹厚度不一的高岭土层，向下含石墨量减少过渡为黑云母片岩、白云石英片岩等。含有夹石3～7层，夹石厚度0.15-1.80 m，岩性主要为白色、灰白色、灰白偏绿色的高岭石和少量的千糜岩。矿体与围岩之间无明显界面，呈现渐变关系。
3矿床成因类型及找矿标志
本区原岩为一套粘土岩-碎屑岩建造，泥岩～砂岩中富含碳质碎屑岩，历经复杂的地质构造变动使碳元素运移富集，后期区域岩浆热液变质作用，使碳元素再度富集结晶形成矿体。因此，本区石墨矿床为区域变质型晶质石墨矿。
本区找矿标志主要是石墨矿风化后颜色为灰褐色～灰黑色，具滑感，污手；地表岩石风化后呈鳞片状；岩矿石中具有显著“白斑状”红柱石斑晶。
4富矿带及石墨资源量
根据地表调查及钻探工程揭露，本区富矿带主要分布于S205公路～杜屯村，形态为层状、似层状，走向长1300m，倾向宽550m，矿体比较稳定，通常有2～3个分层，有六条勘探线剖面控制，剖面间距200m。通过勘查，本区赋存石墨矿石资源量（333）8175万吨，获得石墨矿物量498万吨，为大型石墨矿床。
5结论
石墨是一种非金属矿物质，应用极其广泛，是当今高新技术发展必不可少的非金属材料。
本次工作获得石墨矿石资源量8175万吨，为大型晶质石墨矿床。据调查，辽宁省至目前尚未发现大型晶质石墨矿床。因此，本区获得的石墨资源无论从地理位置、资源状况、经济社会效益等方面看，该项目建设生产开发后所取得的成果，将对整个辽宁省的经济发展具有强大的推动作用。
[关键词]石墨矿床 区域变质 晶质石墨 杜屯地区
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-5-106-1
0前言
本区通过1：20万化探、1：5万航磁异常查证赋存有石墨矿床。通过野外实地踏勘，发现地表有石墨矿体出露，在测量矿体产状、厚度、岀露走向长度、分布范围的同时，还采取了4个矿体样品，送“中国建筑材料工业地质普查中心辽宁测试研究所”测试，其固定碳含量分别为4.68～7.64%。
为查明含矿岩体赋存特征及含矿层位，区内开展1：1万和1：2千地质填图，1：1千实测地质剖面，1：1万物探电法测量， 1：1万物探电法中梯测量等地质矿产测量，用来圈定含矿层位和与成矿有关的构造。在此基础上开展槽探、钻探等地表和深部工程验证，探求石墨矿资源量。
1勘查区地质
本区所处大地构造位置为华北地台（Ⅰ）北缘燕山台褶带（Ⅱ）辽西台陷（Ⅲ）东缘，医巫闾山背斜（Ⅳ）的东侧。
1.1地层
区内地层主要由中元古界长城系高于庄组底部地层（Chg1）及新生界第四系组成。根据岩石组合特征高于庄组底部地层（Chg1）又分为三个岩段。
下段：为灰白～浅灰色，矿物成分主要由长石、石英等组成的长英质碎斑岩及糜棱岩等，岩石具碎斑状结构，硬度大，厚度大于128m。
中段：为浅灰～灰黑色，以含有石墨矿、具有千糜构造和红柱石斑晶为特征，岩矿石具有不同程度的绿泥石化。由红柱石黑云母石墨片岩、红柱石二云母石墨片岩、红柱石石墨千糜岩等组成，厚度20～90m。
上段：为灰～灰黑色，含有石墨矿，岩石具有不同程度的高岭土化为特征，由黑云母石墨片岩、石墨白云石英片岩及少量石墨片麻岩等组成，石墨矿石品位相对于中段偏高，厚度比较稳定，厚度50～80m，是区内主要含矿层位。
1.2构造
勘查区内为一单斜构造，走向NW，倾向SW，倾角20°左右；断裂构造主要为NNW向和NE向两组，伴有花岗岩体产出。
1.3岩浆岩
矿区内的岩浆岩主要为玄武岩。出露于本区北侧，岩石呈深灰～灰褐色，玄武质结构，块状构造，坚硬，具柱状节理。
1.4.变质作用和围岩蚀变
区内以区域深变质作用及动力变质作用为主，变质程度较高。
围岩蚀变以硅化、绿泥石化、高岭土石化为主。
2矿床地质特征
2.1含矿地层
区内的石墨矿产，赋存于中元古界长城系高于庄组地层中，主要岩性为含有石墨矿的片岩、云母片岩及石英片岩等。
2.2矿体特征
依据地表调查和钻孔所见的地质资料，本区石墨矿体有多个，其中主要矿体有4条，自上而下为：A矿层、B矿层、C矿层、D矿层，走向长超过1000m。施工的19个钻孔中均见有石墨矿层，累计钻探进尺3620.9m，累计获得石墨矿层厚度699.98m，最低计算边界品位3.5%，含矿率达19.33%。矿体呈近北西向展布，倾向为SW，倾角一般在18°左右。矿物成分为含石墨黑云母片岩，间夹含石墨白云母石英片岩。分布于杜屯村北至杜屯村西；形态为层状、似层状，走向长1300m，倾向宽550m；矿体厚度2.0～35.3m，平均27.2m；矿石品位2.5～6.64%，平均5.33%；矿体整体比较稳定，一般有2～3个分层。
2.3矿石质量
依据送检的岩矿样基本分析，本区石墨矿石品位属于中等偏上，矿物为晶质石墨。矿石中石墨呈鳞片状，结晶程度较高，杂质含量较少。固定碳的含量由3.5%（确定的最低工业品位）到最高的35.03%（ZKDB钻孔H35样），平均5.84%。
2.4矿体围岩和夹石
围岩主要由石墨黑云母片岩、石墨白云石英片岩等组成，间夹厚度不一的高岭土层，向下含石墨量减少过渡为黑云母片岩、白云石英片岩等。含有夹石3～7层，夹石厚度0.15-1.80 m，岩性主要为白色、灰白色、灰白偏绿色的高岭石和少量的千糜岩。矿体与围岩之间无明显界面，呈现渐变关系。
3矿床成因类型及找矿标志
本区原岩为一套粘土岩-碎屑岩建造，泥岩～砂岩中富含碳质碎屑岩，历经复杂的地质构造变动使碳元素运移富集，后期区域岩浆热液变质作用，使碳元素再度富集结晶形成矿体。因此，本区石墨矿床为区域变质型晶质石墨矿。
本区找矿标志主要是石墨矿风化后颜色为灰褐色～灰黑色，具滑感，污手；地表岩石风化后呈鳞片状；岩矿石中具有显著“白斑状”红柱石斑晶。
4富矿带及石墨资源量
根据地表调查及钻探工程揭露，本区富矿带主要分布于S205公路～杜屯村，形态为层状、似层状，走向长1300m，倾向宽550m，矿体比较稳定，通常有2～3个分层，有六条勘探线剖面控制，剖面间距200m。通过勘查，本区赋存石墨矿石资源量（333）8175万吨，获得石墨矿物量498万吨，为大型石墨矿床。
5结论
石墨是一种非金属矿物质，应用极其广泛，是当今高新技术发展必不可少的非金属材料。
本次工作获得石墨矿石资源量8175万吨，为大型晶质石墨矿床。据调查，辽宁省至目前尚未发现大型晶质石墨矿床。因此，本区获得的石墨资源无论从地理位置、资源状况、经济社会效益等方面看，该项目建设生产开发后所取得的成果，将对整个辽宁省的经济发展具有强大的推动作用。