段 威，唐文春，黃 健，黎龍昌，冉 強(qiáng)，張 飛，李小松

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊(duì)，四川 德陽 618000；2.四川省深地地質(zhì)勘查有限公司，四川 德陽 618000)

0 引言

四川省晶質(zhì)石墨礦儲量位居全國第三，具有川南攀枝花—西昌石墨礦帶及川北旺蒼—南江石墨礦帶兩個(gè)重要石墨成礦帶[1-3]。川北石墨找礦近年取得了較大進(jìn)展，在旺蒼—南江石墨礦帶東段的南江地區(qū)發(fā)現(xiàn)了坪河、廟坪、尖山等大型—超大型晶質(zhì)石墨礦床，探獲晶質(zhì)石墨礦近千萬噸，并對礦床地質(zhì)特征、控礦因素及礦床成因等進(jìn)行了一定研究[4-7]。處于同一石墨成礦帶西段的旺蒼地區(qū)僅有數(shù)個(gè)小型石墨礦床和礦點(diǎn)，未開展過系統(tǒng)石墨勘查和研究工作，石墨找礦潛力未受重視。筆者通過總結(jié)旺蒼—南江石墨礦帶成礦地質(zhì)規(guī)律及典型石墨礦床地質(zhì)特征，開展勘查工作，在礦帶西段發(fā)現(xiàn)了大河壩晶質(zhì)石墨礦床，具超大型規(guī)模，證實(shí)旺蒼—南江石墨礦帶西段同樣具有良好的找礦潛力。本文試圖根據(jù)大河壩石墨礦礦的地質(zhì)特征、成礦地質(zhì)條件，分析礦床成因，為旺蒼—南江石墨礦帶西段的石墨找礦工作提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于上揚(yáng)子陸塊北緣，米倉山基底隆起帶南緣之水磨—官壩逆沖帶[8]。區(qū)域地層出露較全，自新太古界至新生界，缺失泥盆系、石炭系，其余年代地層均有不完全出露[9]。最老地層為太古—元古界基底變質(zhì)巖系，以變質(zhì)碳酸鹽巖、變質(zhì)碎屑巖為主，元古界火地埡群麻窩子組(Ptm)是區(qū)域石墨礦主要含礦地層。震旦系蓋層角度不整合于基底之上。區(qū)域斷裂可大致分為晉寧期斷裂、燕山期斷裂兩期，與石墨成礦相關(guān)的斷裂主要為晉寧期斷裂。這些深大斷裂控制了賦礦地層的出露，為深部巖漿的侵入提供了通道[8-10]。區(qū)域巖漿巖以侵入巖為主，多呈巖基、巖株、巖脈侵入于基底變質(zhì)巖系，侵入巖可分為三個(gè)侵入期次：第一期超基性一中基性巖及堿性超基性一堿性巖類，第二期中—中酸性巖類，第三期酸性巖類。詳見圖1。

圖1 旺蒼—南江地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch map of Wangcang-Nanjiang area1—三疊—震旦系沉積蓋層 2—中—新元古界火地埡群 3—太古—古元古界結(jié)晶基底 4—花崗巖體 5—花崗閃長巖體 6—閃長巖體 7—輝長巖體 8—霓霞巖類 9—地質(zhì)界線 10—角度不整合界線 11—斷層 12—石墨礦床 13—礦區(qū)位置

2 礦床地質(zhì)

2.1 含礦地層

大河壩石墨礦賦存于中—新元古界火地埡群麻窩子組，為一套低綠片巖相碳酸鹽巖-碎屑巖變質(zhì)巖系[11]。主要含礦巖性為白云石大理巖層中的石墨片巖、石墨大理巖。礦床主要出露麻窩子組二段及三段，見圖2。

圖2 大河壩石墨礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Geological sketch map of the Daheba graphite deposit1—志留—寒武系 2—元古界麻窩子組三段 3—元古界麻窩子組二段 4—晉寧期角閃輝長巖 5—澄江期二長花崗巖 6—澄江期閃長巖 7—澄江期霓霞巖 8—碳酸巖體 9—大理巖層 10—斷層及編號 11—地質(zhì)界線 12—巖層產(chǎn)狀 13—石墨礦體及編號 14—勘查線及編號 15—鉆孔位置

麻窩子組二段(Ptm2)：深—淺灰色中厚層大理巖、白云石大理巖、條帶狀大理巖，總厚度大于1 km。中部見厚層狀透閃石白云石大理巖中見多個(gè)石墨(化)礦層，多呈似層狀、透鏡狀順層分布，具有石墨找礦潛力。上部見石墨片巖，部分可達(dá)工業(yè)品位。是礦區(qū)主要的石墨賦礦地層。

麻窩子組三段(Ptm3)：主要巖性為絹云千枚巖夾板巖、鈣質(zhì)板巖、碳質(zhì)板巖、黑云母鈣質(zhì)片巖，層間夾白云石大理巖透鏡體。部分白云石大理巖透鏡體(mb)中可見石墨礦(化)層，見圖2中Ⅵ號礦體。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造線走向NEE為主，斷層面傾向北，以高角度逆沖斷層為主。北側(cè)斷層多形成于晉寧期以前，使麻窩子組地層斷失并重復(fù)出露，這期斷層經(jīng)過后期巖漿巖入侵及成巖活動，痕跡變得模糊。水磨斷裂(F14)在一定程度上限定了旺蒼—南江石墨礦帶北界，南側(cè)大河壩斷裂(F3)及其次級斷裂基本限定了旺蒼—南江石墨礦帶的南部邊界，也控制了區(qū)域巖漿巖及礦體出露的范圍南界。礦區(qū)斷層雖不賦礦，但控制了礦體出露的范圍。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要包括大河壩花崗巖體、高坑寺閃長巖體及大量脈巖。

大河壩花崗巖體出露范圍約0.5 km2，中細(xì)粒等粒二長花崗巖，侵位于麻窩子組二段中，巖體北側(cè)與麻窩子組二段外接觸帶(距巖體10～40 m)出露了Ⅰ號石墨礦體，與區(qū)內(nèi)石墨成礦緊密相關(guān)，是尋找石墨礦的重點(diǎn)區(qū)域之一。高坑寺閃長巖體出露于大河壩西側(cè)，出露范圍約1 km2，灰色或暗綠灰色中(細(xì))粒閃長巖、輝石閃長巖。該巖體與麻窩子組二段呈侵入接觸，巖體北側(cè)出露了Ⅱ號石墨礦體。礦區(qū)脈巖以閃長巖脈、正長巖脈及花崗巖脈為主，與侵入巖巖性一致。脈巖多侵入于晉寧期斷層破碎帶、石墨礦體及早期侵入巖體中。

2.4 礦體特征

礦區(qū)初步圈定了6條石墨礦體，主要賦存于麻窩子組二段大套碳酸鹽巖層中，礦體主要呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，礦體與圍巖界線較清晰，顯示了明顯的層位特征。Ⅰ號主礦體控制長度約3 km，地表延伸穩(wěn)定，礦體厚5～76 m，平均厚23 m；固定碳的品位為11%～33%，平均品位為15%(圖3)。礦體走向總體近EW向，傾向北，傾角55°～70°。礦體呈似層狀，目前工程控制斜深200～260 m，尚未控制至礦體底界。礦體總體沿距大河壩花崗巖體10～40 m的外接觸帶延伸，礦體西部被該侵入巖體截?cái)?圖2)，礦體頂?shù)装寰鶠橹小駥訝畲罄韼r、白云質(zhì)大理巖。

其他礦體厚度范圍為1～16 m，延伸長度一般為200～1000 m，局部有尖滅。其中，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ等礦體均賦存于碳酸鹽巖為主的巖層，品位一般為3%～10%，礦化及延伸較穩(wěn)定；Ⅴ號礦體賦存于板巖、千枚巖層，延伸不穩(wěn)定，部分地段炭質(zhì)含量較高但未石墨化。

圖3 大河壩石墨礦P5剖面圖Fig.3 Sectional map of prospecting line No.P5 in Daheba graphite deposit1—火地埡群麻窩子組二段 2—大理巖 3—白云質(zhì)大理巖 4—條帶狀大理巖 5—硅化角礫狀大理巖 6—石墨片巖 7—產(chǎn)狀8—鉆孔 9—探槽 10—礦體厚度/品位 11—石墨礦體

2.5 礦石特征

礦石主要為粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造(圖4a、4b)。主要礦物有石英、石墨、絹云母、白云母、黑云母、白云石、方解石等，另有少量黃鐵礦、斜長石等。主要脈石礦物成分與同層位板巖及千枚巖基本一致，具典型綠片巖相變質(zhì)礦物組合。

2.5.1 礦物特征

石墨在礦石中有兩種存在形式：一種為呈條帶狀集合體分布(圖4c、4d)，單體為鱗片狀，大小0.01～0.2 mm，條帶狀集合體定向分布，顯示片狀構(gòu)造，由于受變質(zhì)作用影響，條帶多呈彎曲狀；另一種為分散狀石墨(圖4e)，單體呈粒狀、鱗片狀，粒徑范圍一般在0.005～0.25 mm之間，呈分散狀、浸染狀分布。兩種形式同時(shí)存在，高品位部位以集合狀為主。

石英呈他形粒狀，粒徑0.03～0.3 mm，呈星散狀、團(tuán)塊狀、條帶狀定向分布(圖4d)。白云石及方解石呈半自行—他型粒狀，兩者鑲嵌接觸，方解石常見白云石化。絹云母、白云母、黑云母顯條狀、針狀、微鱗片狀，粒徑為0.03～0.1 mm，含量為10%～30%。

圖4 大河壩晶質(zhì)石墨礦床礦石及顯微照片F(xiàn)ig.4 Ores and microscopic photos of Daheba crystalline grapite deposit(a)石墨礦體露頭(片狀構(gòu)造) (b)石墨礦體巖心(塊狀構(gòu)造) (c)呈條帶狀分布的石墨(單偏光，25X) (d)條帶狀石墨集合體呈彎曲狀(反射光，100X) (e)單體石墨形態(tài)(-，X100) (f)嵌布在白云母、石英間的細(xì)粒石墨(單偏光，100X) (g)含石墨白云石蛇紋石透閃石片巖的片狀構(gòu)造(正交光，25X) (h)石墨礦石中的硅化及黃鐵礦化 (i)Ⅰ號礦體中的透閃石化大理巖夾石Gr—石墨 Qtz—石英 Bt—黑云母 Ms—白云母 Srp—蛇紋石 Dol—白云石 Tr—透閃石 Py—黃鐵礦

2.5.2 礦化蝕變

Ⅰ號主礦體西段近巖體區(qū)域蝕變較明顯，近巖體區(qū)域的礦體及頂、底板常見硅化、角巖化、黃鐵礦化及白云石的透閃石化、蛇紋石化。硅化礦石石英含量可達(dá)75%，石英常包裹細(xì)粒狀石墨。白云母多呈單體分布在石英中，少量呈不規(guī)則狀集合體嵌布，因石英交代部分白云母顆粒邊緣呈鋸齒狀，白云母內(nèi)見細(xì)粒狀、塵狀石墨包體(圖4f)。可見蝕變后剩余的白云石殘晶，局部可見透閃石與蛇紋石交織在一起(圖4g)。黃鐵礦及磁黃鐵礦多為半自形、他形細(xì)粒狀，在礦石中呈團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀或星散狀分布于脈石礦物間(圖4h)。

礦區(qū)6條礦體中Ⅰ、Ⅱ號礦體靠近巖體，礦體內(nèi)大理巖夾石透閃石化明顯(圖4i)，礦體石墨品位一般為15%～25%，局部可達(dá)30%；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號等礦體遠(yuǎn)離巖體，品位一般為3%～10%，局部達(dá)15%。蝕變特征顯示礦體疊加了熱接觸變質(zhì)及熱液作用，蝕變強(qiáng)烈的區(qū)域礦體品位明顯較高，表明區(qū)域變質(zhì)形成了品位較低的石墨礦體，后期疊加的熱接觸變質(zhì)或熱液蝕變可能對礦區(qū)石墨的進(jìn)一步富集成礦有利。

3 礦石地球化學(xué)

3.1 樣品采集與分析測試

本次樣品為Ⅰ號礦體西段及中部的地表槽探內(nèi)采集的新鮮礦石樣品，樣品主量元素及微量元素分析由四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊(duì)檢測中心承擔(dān)。主量元素測試方法：樣品經(jīng)熔融制片后，在ZSX Primus Ⅱ型X射線熒光光譜儀上分析，分析精度優(yōu)于0.1%～1.0%，F(xiàn)eO含量在有二氧化碳?xì)怏w保護(hù)下，樣品經(jīng)鹽酸和氟化鈉溶解，用重鉻酸鉀滴定其濃度，分析精度優(yōu)于0.1%～1.0%。微量元素測定方法：樣品經(jīng)硝酸、氫氟酸和高氯酸溶解后用Agilent 7900型電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)測定其濃度，檢出限優(yōu)于5×10-9，相對偏差優(yōu)于5%。

3.2 主量元素

礦石主量元素、微量元素分析結(jié)果見表1，礦石w(SiO2)為32.84%～55.18%(平均46.50%)，w(Al2O3)為7.56%～16.90%(平均11.83%)，SiO2/Al2O3比值為2.70～6.49(平均4.13)。w(Fe2O3)為0.10%～12.18%(平均4.85%)，w(FeO)為0.32%～1.9%(平均1.00%)。w(K2O)為2.21%～6.79%(平均3.47%)，w(Na2O)為0.074%～1.53%(平均0.65%)，K2O/Na2O比值為2.18～40.03(平均16.40)。w(CaO)為0.071%～1.63%(平均0.70%)，w(MgO)為0.51%～3.57%(平均1.48%)，CaO/MgO比值為0.07～1.07(平均0.37)。各礦石樣品主量元素含量變化范圍較大，V2O5、P2O5、MgO、TiO2等含量高于上地殼平均值，SiO2、Al2O3、CaO、Na2O含量較低，可能是成巖期后由變質(zhì)、蝕變作用對活動性較大元素的影響[12-14]。造巖氧化物中K2O含量普遍比Na2O含量高，K2O/Na2O比值為2.18～40.03，差別較大，K2O/Na2O均值達(dá)到16.40，這是沉積巖的特征[15]。w(CaO)為0.034%～2.52%，平均僅0.7%，屬于非鈣化巖石[16]。礦石尼格里巖石化學(xué)計(jì)算結(jié)果見表1，礦石al>alk+c，為鋁過飽和巖石[18]。

表1 石墨礦石主量、微量元素含量及有關(guān)參數(shù)值Table 1 Analysis data of major and trace elements of graphite ores and relevant parameter values

續(xù)表1

3.3 微量元素

大離子親石元素w(Rb)為97.6×10-6～151×10-6(平均116×10-6)，w(Cs)為1.22×10-6～4.38×10-6(平均2.6×10-6)，含量總體穩(wěn)定；w(Ba)為441×10-6～1590×10-6(平均767×10-6)，礦石Rb/Sr比值為1.62～5.49，Sr/Ba比值為0.02～0.13。Ba元素局部明顯富集可能與原始沉積物吸附有關(guān)，Sr元素強(qiáng)烈虧損，可能與沉積物源的斜長石風(fēng)化導(dǎo)致Sr流失有關(guān)。高強(qiáng)場元素U、Ta、Zr、Hf、Th富集且較穩(wěn)定，w(U)為6.48×10-6～55.9×10-6(平均23.9×10-6)，w(Th)為5.50×10-6～20.3×10-6(平均13.3×10-6)，w(Ta)為0.77×10-6～2.58×10-6(平均1.48×10-6)，w(Zr)為131×110-6～338×10-6(平均212×10-6)，w(Hf)為4.8×10-6～11.4×10-6(平均8.22×10-6)，表明受到風(fēng)化、蝕變及變質(zhì)作用等影響較小，其富集可能指示原始沉積物物質(zhì)來源與陸緣碎屑物有關(guān)[19]。V、Cr、Ni等元素強(qiáng)烈富集，w(V)為179×10-6～3501×10-6(平均2187×10-6)，w(Cr)為462×10-6～1183×10-6(平均697×10-6)，w(Ni)為13.3×10-6～245×10-6(平均104×10-6)，元素含量變化較大，這些元素在氧化環(huán)境中易溶于水，還原環(huán)境時(shí)易在沉積物中富集，指示原始沉積物可能形成于還原環(huán)境中。

4 成因分析

4.1 原巖恢復(fù)

Zr、Ti和Ni等元素在巖石中的含量及不易受變質(zhì)和交代作用影響，在Ni含量相同的情況下，沉積巖比火成巖具有較高的Zr/TiO2比值[20]，采用Zr/TiO2- Ni圖解進(jìn)行投圖(圖5)，樣品投點(diǎn)全部落入沉積巖區(qū)，指示含礦巖石為副變質(zhì)巖。

西蒙南[20-21]提出的 (al+fm) - (c+alk) -si圖解在恢復(fù)變質(zhì)巖原巖類型上效果較好，投圖(圖6)結(jié)果顯示，樣品均落入泥質(zhì)沉積巖區(qū)和砂質(zhì)沉積巖區(qū)，并以泥質(zhì)沉積為主，表明沉積區(qū)水體可能處于低能環(huán)境。涅洛夫[20-21]提出的(Al2O3+TiO2) - (SiO2+K2O) - Σ 圖解 (Σ=100-Al2O3-TiO2-SiO2-K2O)能夠比較詳細(xì)的區(qū)分泥質(zhì)巖、砂質(zhì)巖和鐵質(zhì)巖的不同類型，反映各種泥質(zhì)巖石形成時(shí)的古地理?xiàng)l件，投圖(圖7)結(jié)果顯示，樣品主要集中于碳酸鹽質(zhì)含鐵的黏土、泥灰?guī)r、硅質(zhì)泥灰?guī)r、含鐵砂巖等區(qū)內(nèi)。結(jié)合巖相學(xué)分析，推測礦區(qū)石墨礦原巖可能是一套以含炭黏土質(zhì)細(xì)—粉砂巖及泥灰?guī)r為主的巖石組合。

圖5 Zr/TiO2- Ni圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[20])Fig.5 Diagram of Zr/TiO2 - Ni [20]

圖6 (al+fm) - (c+alk) - si圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[20])Fig.6 Diagram of (al+fm) - (c+alk) - si [20]

圖7 (Al2O3+TiO2) - (SiO2+K2O) - Σ(其余組分)圖解 (底圖據(jù)文獻(xiàn)[20])Fig.7 Diagram of (Al2O3+TiO2) - (SiO2+K2O) - Σ (other components)[20]Ⅰ—石英砂巖、石英巖，Ⅱ—少礦砂巖、石英質(zhì)砂巖，Ⅲ—富礦砂巖Ⅳ—長石質(zhì)砂巖 Ⅴ—鈣質(zhì)砂巖、含鐵砂巖等 Ⅵ—化學(xué)上弱分異的沉積物 (a—雜砂巖 b—富礦物粉砂巖 c—泥質(zhì)砂巖和寒帶、溫帶氣候的陸相黏土) Ⅶ—化學(xué)上中等分異的黏土—寒帶、溫帶氣候的海相和陸相黏土 Ⅷ—潮濕氣候帶化學(xué)上強(qiáng)分異的黏土 Ⅸ—碳酸鹽質(zhì)含鐵的黏土 Ⅹ—泥灰?guī)r Ⅺ—硅質(zhì)泥灰?guī)r、含鐵砂巖等 Ⅻ—含鐵石英巖

4.2 沉積環(huán)境

V、Co、Ni、U、Th等元素的溶解度隨氧化還原條件的改變產(chǎn)生極大變化，導(dǎo)致沉積物中的元素在不同的氧化還原條件中會產(chǎn)生分異，可以作為恢復(fù)古海洋氧化還原環(huán)境變化的地球化學(xué)指標(biāo)[22]，具體判別指標(biāo)見表2[23]。研究區(qū)石墨礦石Ni/Co比值為5.74～15.7(平均11.4)，U/Th比值為0.71～10.2(平均2.69)，V/Cr比值為0.18～6.32(平均3.38)，V/(Ni+V)比值為0.15～0.86(平均0.70)，指示了礦區(qū)石墨礦原始含礦層沉積屬貧氧—缺氧的還原環(huán)境。

表2 古水體氧化-還原環(huán)境微量元素判別指標(biāo)[22]Table 2 Determination index of trace elements for ancient water oxidation-reduction environment[22]

4.3 炭質(zhì)來源

大河壩石墨礦與鄰區(qū)南江坪河石墨礦為賦存于相同地層，其地質(zhì)特征、礦化特征及礦石類型幾乎一致，攀枝花中壩石墨礦成礦時(shí)代、礦化特征及礦石地球化學(xué)特征與本區(qū)相似，可作為本區(qū)石墨成礦炭質(zhì)來源參考。南江坪河石墨礦的 δ13C 為-24.5‰～-22‰[24]，攀枝花中壩石墨礦 δ13C 值為-27.64‰～-28.44‰，平均為28.14‰[25]，詳見表3。通過對比碳酸鹽巖與現(xiàn)代有機(jī)質(zhì)的 δ13C 含量，鄰區(qū)及同類石墨礦體的 δ13C 與有機(jī)質(zhì)分布范圍一致，表明石墨的炭質(zhì)主要來源于生物有機(jī)質(zhì)。中—新元古代，研究區(qū)處于米倉山火山島弧與揚(yáng)子古陸核之間的弧后盆地[26]，麻窩子組碳酸鹽巖中的疊層石化石[27]顯示淺海中存在大量原始單細(xì)胞生物及其新陳代謝產(chǎn)生的有機(jī)物，并有富含有機(jī)質(zhì)的陸源碎屑隨洋流搬運(yùn)到該區(qū)含鎂碳酸鹽沉積的淺海環(huán)境中[4-5]，形成了該區(qū)石墨成礦炭質(zhì)的主要來源。

表3 相關(guān)地區(qū)同類石墨礦床δ13C組成對比Table 3 Comparison of δ13C composition of the same type graphite deposits in the related areas

4.4 礦床成因

中—新元古代，米倉山弧后盆地強(qiáng)烈坳陷，礦區(qū)在處于弧后淺海區(qū)，沉積了以巨厚碳酸鹽巖為主的麻窩子組二段、泥砂質(zhì)巖夾灰?guī)r為主的麻窩子組三段[29]，在近大陸靜水低能的瀉湖環(huán)境及半封閉的貧氧—缺氧還原條件下，利于有機(jī)碳富集，不均勻沉積了含炭質(zhì)黏土細(xì)—粉砂巖層，其中有機(jī)碳可在缺氧環(huán)境下瀝青化，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用可形成石墨[30]。因此這些含炭質(zhì)巖層成了最初的石墨礦原巖層，為石墨成礦提供了最初的炭質(zhì)來源，是后期石墨礦體具有一定層位特性的基礎(chǔ)。受微沉積環(huán)境變化影響，沉積了規(guī)模不一的含炭質(zhì)黏土細(xì)—粉砂巖層，這些含炭質(zhì)原巖層的規(guī)模一定程度上決定了石墨礦體的規(guī)模。晉寧運(yùn)動使該區(qū)發(fā)生了廣泛的區(qū)域變質(zhì)，火地埡群發(fā)生強(qiáng)烈褶皺并伴隨低綠片巖相區(qū)域變質(zhì)[31]，麻窩子組含炭泥砂巖、含炭碎屑巖和含炭含鎂碳酸鹽巖變質(zhì)成石墨片巖、炭質(zhì)板巖和含石墨白云石大理巖等，含碳泥砂質(zhì)層受區(qū)域變質(zhì)形成了最初的石墨礦體。同時(shí)期形成的大量NEE向韌性剪切斷層，在隨后的澄江運(yùn)動中進(jìn)一步活化加強(qiáng)，為巖漿侵位提供了通道。晉寧末期—澄江期米倉山弧后盆地的強(qiáng)烈拉張作用，引發(fā)了龍門山—米倉山大陸裂谷作用，使重熔鈣堿性花崗質(zhì)巖漿形成和侵位[32]，大量巖漿熱力作用及熱液活動使得前期形成的石墨片巖和含石墨白云石大理巖等變質(zhì)程度進(jìn)一步加深，早先形成的石墨粒徑進(jìn)一步增大，最終形成晶質(zhì)石墨礦體。

另外，研究表明，碳酸鹽礦物對炭質(zhì)物質(zhì)的石墨化可起到催化作用[33]，當(dāng)炭質(zhì)與碳酸鹽巖在一同加熱時(shí)，炭質(zhì)的石墨化溫度將大大降低[34]。礦區(qū)賦存于大理巖層中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ石墨礦體均礦化較好，延伸穩(wěn)定；而賦存于板巖及千枚巖層中的Ⅴ號礦體則礦化不均勻、礦體不連續(xù)，礦體部分炭質(zhì)未石墨化。這些礦體均遠(yuǎn)離巖體，暗示在相同的區(qū)域地質(zhì)背景下，碳酸鹽巖層中的含炭質(zhì)層可能比碎屑巖中的炭質(zhì)層更易石墨化，表明麻窩子組大量的碳酸鹽巖圍巖可能在石墨成礦過程中提供了有利的條件。

綜上，大河壩石墨礦床成因類型為沉積—混合變質(zhì)型，變質(zhì)作用包括了區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)雙重作用。礦床具有沉積特征、區(qū)域變質(zhì)及熱接觸變質(zhì)的混合特征。

5 結(jié)語

1)大河壩晶質(zhì)石墨礦賦存于元古界火地埡群麻窩子組大套碳酸鹽巖層間的石墨片巖、石墨大理巖，礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，具明顯的層控特征。礦區(qū)石墨礦體一般延伸較穩(wěn)定，賦存于碳酸鹽巖地層中的石墨礦體比賦存于板巖及千枚巖地層的礦體更具找礦潛力。主礦體目前控制深度較淺，深部還具有較好的找礦潛力。

2)礦石的礦物組合特征及地球化學(xué)特征分析顯示，石墨礦層原巖為含炭黏土質(zhì)細(xì)—粉砂巖沉積層，沉積于弧后淺?；蛐购陌敕忾]的貧氧—缺氧還原條件下。晉寧期廣泛的區(qū)域變質(zhì)使大理巖層中的含炭質(zhì)泥沙層形成了最初的石墨礦體，靠近巖漿巖體、礦化蝕變強(qiáng)烈的石墨礦體品位總體高于遠(yuǎn)離巖體的礦體，表明晉寧—澄江期的巖漿侵入為為石墨礦體疊加了熱接觸變質(zhì)，使石墨進(jìn)一步結(jié)晶、富集。該石墨礦床成因類型為沉積—混合變質(zhì)型，變質(zhì)作用包括了區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)雙重作用。