楊彪 ，侯萬榮，劉智杰，徐大興，柳長峰

（1.中國地質調查局呼和浩特自然資源綜合調查中心，內蒙古 呼和浩特 010010；2.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；3.中國地質大學（北京）地球科學與資源學院，北京 100083）

0 引言

近日，美國地調局發(fā)布了2020年度《Mineral Commodity Summaries》①，我國的石墨儲量與產(chǎn)量均位居世界第一，其中儲量占比24%，產(chǎn)量在2018—2019兩年均達到了世界產(chǎn)量的60%以上。自然資源部新發(fā)布的2019年《中國礦產(chǎn)資源報告》②中提到，我國晶質石墨查明資源儲量達到4.37億t，而內蒙古自治區(qū)的石墨資源儲量一直位于全國前列。2015年全國礦產(chǎn)資源儲量通報中提到，截至2015年底，內蒙古自治區(qū)累計查明石墨礦物資源儲量達6507.38萬t，其中晶質石墨礦物資源儲量5094.24萬t。

內蒙古中西部地區(qū)，礦產(chǎn)資源豐富，其中具代表性的有白云鄂博鐵-鈮-稀土礦床，哈達門溝金礦床，霍各乞、甲生盤、東升廟銅鉛鋅硫多金屬礦床，白乃廟銅（鉬、金）礦床，蘇莫查干敖包特大型螢石礦床等（侯萬榮等，2010）。近幾年，在該區(qū)先后發(fā)現(xiàn)大烏淀、高勒圖、查罕木胡魯、查干溫都日等大型—超大型石墨礦，潛在石墨礦物資源儲量預計達6億t以上，表明在該區(qū)石墨資源方面也具有巨大潛力②。同時，自治區(qū)相繼成立了內蒙古石墨產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟與內蒙古自治區(qū)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。積極利用內蒙古石墨資源優(yōu)勢、構建石墨“產(chǎn)研用”一體化資源基地。

2016年國務院批復的《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）》將晶質石墨列入國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，依托優(yōu)勢的資源產(chǎn)業(yè)基地，近些年前人學者對內蒙古自治區(qū)典型石墨礦床分別從礦床地質（含礦建造）特征、礦物學特征、礦床成因、成礦年代學、成礦模型以及找礦標志等方面（周樹亮等，2015；鄂阿強和杜青松，2016；鄭永濤等，2016；姜高珍等，2017；李以科等，2018；張艷飛和梁帥，2018）進行了較為深入的研究。但相關研究均針對單獨礦床，缺乏對區(qū)內石墨礦床進行系統(tǒng)歸納總結。因此，本文旨在歸納總結區(qū)內石墨礦床的成礦環(huán)境、礦床類型和時空分布特征，探討成礦演化過程、提高成礦規(guī)律認識，以期為下步區(qū)內的石墨找礦勘查工作提供方向性的指導建議。

1 成礦地質背景

內蒙古中西部地區(qū)大地構造位置處于華北板塊、西伯利亞板塊、哈薩克斯坦板塊的交匯部位。區(qū)內的石墨礦床分屬于4個大地構造單元中：華北陸塊陰山隆起中東段、白云鄂博-渣爾泰山裂谷帶、鄂爾多斯凹陷西北緣及阿拉善陸塊東南緣。成礦層位集中在中新太古界集寧群、烏拉山群，中元古界白云鄂博群以及古生界石炭系等地層單元之中（內蒙古自治區(qū)地質礦產(chǎn)局，1991；顏玲亞等，2018）。

研究區(qū)內出露地層（圖1）包括：（1）中新太古界—古元古界地層，以集寧群、烏拉山巖群、色爾騰山群等為主，巖石類型有麻粒巖、片麻巖、斜長角閃巖、大理巖、變粒巖等，通常伴有不同程度的混合巖化，屬區(qū)內深變質巖區(qū)；主要分布在集寧—興和—豐鎮(zhèn)地區(qū)、烏拉山—大青山地區(qū)及色爾騰山地區(qū)，局部在阿拉善右旗地區(qū)也有分布。（2）中新元古界地層，以白云鄂博群、渣爾泰山群等為主，巖石類型有變質砂礫巖、長石石英砂巖、板巖、千枚巖、片巖等，屬區(qū)內淺變質巖區(qū)；主要呈狹長帶狀沿烏拉特中旗—白云鄂博—達茂旗—四子王旗一線以及狼山—渣爾泰山—武川一帶分布。（3）古中生界地層，在區(qū)內大范圍出露，其中白堊系—二疊系地層主要分布在烏拉特后旗—烏拉特中旗—白云鄂博一線以北和鄂爾多斯地區(qū)，而與石墨礦成礦相關的石炭系煤系地層主要分布在阿拉善左旗以南地區(qū)。（4）新生界地層，在研究區(qū)西部、南部大面積由第三系、第四系地層所覆蓋（內蒙古自治區(qū)地質礦產(chǎn)局，1991）。

圖1 內蒙古中西部及鄰區(qū)地質構造與石墨礦（點）床分布圖

區(qū)內經(jīng)過多次強烈的地質構造運動，整體以近EW向、NE向、NNE向的線性構造格局為主。其中中部地區(qū)的斷裂構造有高家窯-烏拉特后旗-化德斷裂、臨河-集寧斷裂、烏拉特前旗-呼和浩特斷裂、賀蘭山西緣深斷裂、溫都爾廟-西拉木倫和斷裂，西部地區(qū)的斷裂構造有恩格爾-烏蘇斷裂、巴丹吉林斷裂、狼山-巴彥烏拉山斷裂及龍首山斷裂。褶皺構造主要有狼山-渣爾泰山褶皺束、白云鄂博褶皺束以及烏拉山-大青山逆沖推覆構造（內蒙古自治區(qū)地質礦產(chǎn)局，1991）。

研究區(qū)處于幾大板塊匯聚部位，自太古宙以來，巖漿活動強烈、構造巖漿事件頻發(fā)。巖漿巖空間分布范圍較廣，巖漿活動受構造控制明顯，在空間分布上具有與構造運動一致的分帶性，在空間分布多呈NE、NNE向展布。從太古宙到燕山期有多期巖漿侵入，以海西期的巖漿活動最為強烈（內蒙古自治區(qū)地質礦產(chǎn)局，1991）。

區(qū)內的變質作用演化變現(xiàn)為多期次的特點。自太古宙到古元古代，華北克拉通陸核處于形成發(fā)展到克拉通化逐步完成形成統(tǒng)一華北陸塊的階段，此期間發(fā)生的變質作用集中在陰山早元古代變質地區(qū)，主要有：（1）涼城-興和變質帶的集寧群，經(jīng)中壓型區(qū)域中高溫變質作用（變質溫度880～1000 ℃、壓力1.2～1.4 GPa），形成以高角閃巖相與麻粒巖相為主的深變質巖系；（2）烏拉山-大青山變質帶的烏拉山群，經(jīng)中低壓型區(qū)域中高溫變質（變質溫度700～900 ℃、壓力0.55～0.8 GPa），形成以角閃巖相為主的深變質巖系；（3）色爾騰山-四子王旗變質帶的色爾騰山群，經(jīng)區(qū)域動力熱流變質作用（變質溫度325～660 ℃、壓力0.2～0.7 GPa），形成以低角閃巖相—綠片巖相為主的中深變質巖系。其后伴隨Columbia大陸裂解自中新元古代在白云鄂博-渣爾泰山裂谷系之中，沉積了以白云鄂博群、渣爾泰山群為主的巨厚復理石建造，經(jīng)區(qū)域低溫動力變質作用（變質溫度325～470 ℃，變質壓力0.2～0.7 GPa），形成以低綠片巖相為主的淺變質巖系。之后經(jīng)加里東期與華力西期兩期區(qū)域低溫動力變質作用，在局部地區(qū)同樣形成了以低綠片巖相為主的淺變質巖系（內蒙古自治區(qū)地質礦產(chǎn)局，1991；耿元生等，2010）。

2 礦床類型及時空分布特征

2.1 礦床時空分布特征

區(qū)內的石墨礦床整體呈東西帶狀分布，集中產(chǎn)于太古宇集寧群、古元古界烏拉山巖群、中新元古界白云鄂博群以及晚古生界石炭系的幾類變質巖系地層中（表1）。石墨礦體的空間產(chǎn)出形態(tài)，嚴格受地層構造控制，主要分布在華北陸塊北緣及鄂爾多斯盆地西北緣等地。

表1 內蒙古中西部石墨礦床

該區(qū)的石墨成礦與地殼演化、地質期內大范圍的沉積作用、及其后的變質作用有密切關系，存在3個重要成礦期，即太古宙—古元古代成礦期（3.20～1.80 Ga）、中—新元古代成礦期（1.80～0.54 Ga）、晚古生代石炭世成礦期（307.0～133.9 Ma）。

2.2 礦床類型

前人學者將我國石墨礦床類型劃分為3類：區(qū)域變質型、接觸變質型與巖漿巖熱液型（顏玲亞等，2018）。就目前內蒙古中西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的石墨礦床類型來看，主要以區(qū)域變質型為主，但普遍存在受后期巖漿侵入作用或混合巖化作用的影響。根據(jù)該區(qū)石墨礦床的產(chǎn)出環(huán)境與賦礦層位特征，本文將研究區(qū)石墨礦床類型進一步細分為：（1）賦存在集寧巖群和烏拉山巖群中的石墨礦，其賦礦巖石出現(xiàn)了“石英+石墨+矽線石+石榴石+角閃石+斜長石+黑云母”的變質礦物組合（井天陽，2016；譚均，2019），為高角閃巖相—麻粒巖相，所屬大地構造位置均為較穩(wěn)定的陸塊基底，故將其劃分為“結晶基底型”；（2）賦存在白云鄂博群中的石墨礦，其礦石中出現(xiàn)“石英+石墨+紅柱石+白云母（絹云母）+斜長石+黑云母”的變質礦物組合，為低角閃巖相（姜高珍等，2017）；以及賦存在石炭系中的石墨礦，其賦礦巖石往往為煤系地層，為變質程度更低級的煤系變質，此二者所屬大地構造位置均為活動性較強的板內陸塊間的活動地帶，故將此二者劃分為“活動帶型”。

3 典型礦床地質特征

3.1 “結晶基底型”石墨礦床

“結晶基底型”石墨礦床主要分布在華北陰山隆起中東段、白云鄂博-渣爾泰山裂谷帶、鄂爾多斯凹陷西北緣及阿拉善陸塊東南緣，發(fā)育超大型、大型及中小型石墨礦床，地層單元普遍變質程度高，石墨礦物片徑大、品質好。典型代表為黃土窯石墨礦和查罕木胡魯石墨礦等。

3.1.1 黃土窯石墨礦

礦區(qū)位于內蒙古興和縣（圖2），屬華北克拉通北緣中段、內蒙地軸中段南側。區(qū)內地層主要為太古界集寧群的深變質巖系。巖性以片麻巖及麻粒巖為主，局部混合巖化作用強烈；區(qū)內構造活動不強烈，局部發(fā)育小規(guī)模的斷裂構造；巖漿活動不強烈，僅局部出露輝綠巖、閃長巖及花崗偉晶巖等巖脈。

圖2 內蒙古興和黃土窯石墨礦地質簡圖（據(jù)王時麒，1989修改）

礦體產(chǎn)于太古宇集寧群變質巖系中，與矽線石石榴子石片麻巖關系密切。礦區(qū)共圈定礦體32個，多數(shù)呈透鏡狀、似層狀分布，礦體長500～1000 m，厚20～40 m。礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，沿走向及傾向呈舒緩波狀特點。固定碳單工程平均品位3.17%～4.29%，總體平均品位3.60%，已探明資源儲量244.1萬t，屬大型石墨礦床（井天陽，2016），礦石工業(yè)類型為晶質(鱗片狀)石墨礦石。礦石中主要礦物成分由斜長石、鉀長石、石英、黑云母和石墨組成，呈灰褐色，風化面灰白色，鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造，少數(shù)呈條帶狀構造，石墨片度多為0.30～2.00 mm、最大片度達2～3 mm，為大鱗片狀石墨（王時麒，1989）。

礦體圍巖為黑云矽線石榴斜長片麻巖、混合巖化長英質片麻巖。礦石普遍發(fā)育絹云母化、透閃石化、高嶺土化及綠泥石化等蝕變。該礦床有明顯的層控特點，屬于具混合巖化特征的區(qū)域變質型礦床（井天陽，2016）。

3.1.2 查汗木胡魯石墨礦

礦區(qū)位于內蒙古阿拉善左旗境內（圖3），屬華北克拉通北緣西段，其北隸屬狼山—白云鄂博凹陷帶、狼山—渣爾泰山褶斷束，其南屬鄂爾多斯凹陷河套新斷陷。區(qū)內主要出露地層為中太古界烏拉山巖群、漸新世清水營組和上新世苦泉組及更新統(tǒng)和全新統(tǒng)沖積物等；構造復雜，主要以NW、NE向斷裂為主；巖漿巖主要為志留紀的中細粒黑云母花崗閃長巖及泥盆紀的中細?；◢弾r。

圖3 阿拉善左旗查汗木胡魯石墨礦地質簡圖（據(jù)鄭永濤等，2016）

礦體產(chǎn)于烏拉山巖群片麻巖段含石墨變質巖系地層中，礦區(qū)內共發(fā)現(xiàn)礦體11條，整體呈層狀、似層狀產(chǎn)出。其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ號為主礦體，沿SN向展布，平均傾向268°～293°，平均傾角24°～31°。礦體長1050～1400 m，平均真厚度12.93～19.18 m，固定碳平均品位3.72%～5.61%，已探明資源儲量達702.91萬t，屬超大型石墨礦床。礦石主要由斜長石、石英、黑云母、輝石、石榴石、石墨等礦物構成，礦石結構為片狀—粒狀不等粒變晶結構、斑狀變晶結構，礦石構造以網(wǎng)脈狀、片狀構造及片麻狀構造為主。石墨片徑多為0.5～3.0 mm，少數(shù)可達5.0 mm。礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為蛇紋石化大理巖，屬區(qū)域變質型礦床（鄭永濤等，2016）。

3.2 “活動帶型”石墨礦床

活動帶型石墨礦床主要分布在華北陸塊北緣白云鄂博-渣爾泰山裂谷帶和鄂爾多斯凹陷西北緣及阿拉善陸塊東南緣等區(qū)域，礦床規(guī)模均比較大，以大型—超大型礦床為主，典型代表為大烏淀石墨礦、查干溫都日石墨礦及嘉爾噶勒賽漢塊狀晶質石墨礦等。

3.2.1 大烏淀石墨礦

礦區(qū)位于內蒙古烏拉特中旗境內（圖4），屬華北板塊北緣西段、狼山-白云鄂博裂谷系、烏拉特中旗-新忽熱蘇木隆起帶。區(qū)內出露的地層主要為白云鄂博群尖山組一、二段，受大烏淀背斜及高勒圖斷裂影響、地層出現(xiàn)強烈的板理化特征，巖漿巖主要以海西中晚期的中酸性巖漿為主、巖性中細粒石英閃長巖、中細粒似斑狀黑云母二長花崗巖（姜高珍等，2017）。

圖4 烏拉特中旗大烏淀石墨礦地質簡圖（據(jù)張艷飛和梁帥，2018）

礦體賦存于尖山巖組一段的含石墨片巖中。礦區(qū)內共圈定礦體15條，整體呈厚層狀、透鏡狀、斷續(xù)豆莢狀、條帶狀，沿北東向展布，傾向NW，傾角35°～82°，與地層產(chǎn)狀基本一致。礦體長100～3500 m不等，平均真厚度3.26～56.64 m，固定碳品位2.50%～12.59%，平均品位4.47%，已探明石墨資源儲量達1775.58萬t，為超大型石墨礦（姜高珍等，2017；李以科等，2018；張艷飛和梁帥，2018）。

礦石由石英、紅柱石、白云母、黑云母、石墨及少量黃鐵礦、絹云母、磁黃鐵礦、金紅石等構成。石墨片徑多為0.01～0.66 mm。礦體圍巖以變質石英砂巖為主，蝕變類型主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、矽線石化、硅化和少量的綠簾石化、綠泥石化等。由于該礦床受后期巖漿巖影響，屬沉積-接觸變質型礦床（張艷飛和梁帥，2018；李以科等，2018）。

3.2.2 查干文都日石墨礦

礦區(qū)位于內蒙古達茂旗境內（圖5），處于華北板塊北緣狼山—白云鄂博臺緣凹陷帶內。區(qū)內出露的地層有中—新元古界白云鄂博群，中生界白堊系和新生界新近系及第四系；礦區(qū)整體受一條NNW向斷裂控制，形成一條長2.5 km的擠壓破碎帶；出露的巖漿巖主要以燕山期的中酸性巖漿為主，巖性為中細粒似斑狀黑云母二長花崗巖、中粒二長花崗巖、中細粒黑云母石英閃長巖。

圖5 烏拉特中旗查干溫都日石墨礦地質簡圖（據(jù)周樹亮等，2015）

礦體賦存于尖山巖組一段的含石墨粉砂質絹云母板巖中。礦區(qū)內共圈定礦體5條，整體呈厚層狀、層狀、似層狀，沿NW向展布、傾向NE，傾角55°～64°。礦體長400～2300 m，厚度 25.38～41.15 m，固定碳平均品位5.21%～6.55%，已探明資源儲量達850萬t，屬超大型石墨礦床（李以科等，2018）。礦石類型主要為含石墨粉砂質絹云母板巖和含石墨紅柱石粉砂質絹云母板巖。石墨片度多為10～1.0 μm。礦體圍巖為黑云母花崗巖和變質長英質粉砂巖。該礦床受一定層位控制，礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，屬區(qū)域變質型礦床（周樹亮等，2015）。

4 成礦作用

4.1 石墨成礦作用

一般來講，天然石墨的形成一般會經(jīng)歷碳質原生沉積、石墨晶核成形、晶體富集生長、礦體疊加富集4個階段。在適當?shù)臏貕簵l件下，碳原子進行有序排列、分子結構不斷完善，并發(fā)生一系列的脫氧脫氫反應（Zhao et al.,2005）。而石墨礦床的形成應具備兩個條件，其一為地層沉積時需富含大量有機質、為后期成礦提供重要的物質來源，其二為地層發(fā)生較為強烈的變質作用使地層中的碳質活化富集成礦、為成礦提供必要的溫壓條件（李超等，2015）。

目前內蒙古中西部發(fā)現(xiàn)的石墨礦多為有機碳成因（陳衍景等，2000）。碳質原生沉積環(huán)境多在穩(wěn)定濕熱的濱淺海及裂谷環(huán)境下，有機質繁盛，為成礦提供充足的物質來源。經(jīng)過穩(wěn)定的沉積成巖過程后，發(fā)生區(qū)域變質作用，使原生沉積的有機質在區(qū)域變質的溫壓條件下通過熱變質重結晶作用形成石墨微晶，此后經(jīng)過熱液改造重熔使晶體逐步生長，最后通過后期熱液構造疊加改造作用不斷使礦體富集，石墨鱗片增大、品質提高（邢志強，2010；梁帥，2015；姜高珍等，2017）。

4.2 變質成礦演化過程

華北克拉通北緣處于華北板塊、西伯利亞板塊和庫拉-太平洋板塊接合部位，經(jīng)歷了陸核生成、結晶基底生長、（微）陸塊發(fā)展，裂谷沉積以及多次構造巖漿活動的漫長地質演化過程（陳衍景等，2000；沈寶豐等，2001；李俊建等，2010；梁帥，2015）。

中—新太古代時期（3.0～2.5 Ga），主要在陰山東段形成一套原巖為含炭質半粘土質巖石、泥質（或凝灰質）砂巖，夾基性和中酸性鈣堿性火山巖以及碳酸鹽巖的組合，即上集寧群（王啟超等，2002）。其后新太古代（2.47～2.52 Ga）時期在陰山中段形成一套原巖以石英砂巖、雜砂巖、含炭質碳酸鹽巖和半粘土質砂巖為主的巖石組合，即烏拉山群（主要為烏拉山群上部）（內蒙古自治區(qū)地質礦產(chǎn)局，1991）。華北古陸塊發(fā)生過多期次、大規(guī)模的火山沉積和巖漿活動、及區(qū)域變質作用（趙國春，2009；耿元生等，2010），區(qū)內巖石普遍經(jīng)歷了約2.5～2.4 Ga的變質作用，使集寧群與烏拉山巖群中原生沉積的大量有機質（王時麒，1989），并在適宜的溫壓條件下原始碳原子得到活化、形成微小的石墨晶核。

自古元古代開始（<2.5 Ga），南部的鄂爾多斯地塊逐步向陰山地塊移動，在古元古代中期（2.0～1.9 Ga），鄂爾多斯地塊北緣與陰山地塊發(fā)生碰撞拼貼，這條長1000 km近東西向展布的孔茲巖帶（碰撞造山帶）使西部地塊完成統(tǒng)一（Xia et al.,2006；吳昌華等，2006；李三忠等，2015），之后在古元古代中晚期（1.9～1.8 Ga）華北克拉通東西部地塊完成最終拼合、Columbia超大陸形成。在陰山東段地區(qū)出露的集寧群地層，普遍遭受的變質作用達到高角閃巖相—麻粒巖相，其變質峰期溫度均達到800 ℃以上，最高達950 ℃（盧良兆等，1996；Jiao et al.,2013；蔡佳等，2014），變質時代主要集中在1.93～1.92 Ga之間（Liu et al.,2012）；中段烏拉山—大青山地區(qū)出露的烏拉山群地層，普遍遭受的變質作用也達到高角閃巖相—麻粒巖相，其變質峰期溫度均高于800 ℃，最高達860 ℃（Liu et al.,2010；蔡佳等，2013），變質時代為1.93～1.83 Ga（劉平華等，2013）。在此過程中發(fā)生一系列的構造巖漿活動與區(qū)域變質作用（董春艷等，2012；徐仲元等，2013；陳佩嘉等，2017），經(jīng)過相對高溫高壓的變質作用，使古老地層中的炭質有機質得到進一步活化富集，進而成礦。形成了集寧興和黃土窯石墨礦、烏拉山什報氣石墨礦及阿左旗查罕木呼魯石墨礦等。

在中元古代早期（>1.8 Ga），隨著Columbia超大陸的裂解破壞，華北陸塊與西伯利亞陸塊不斷分離、形成洋盆（Zhao et al.,2003；Zhai et al.,2011；劉超輝和劉福來，2015），在華北陸塊邊緣濱海的環(huán)境下形成了一條寬大的裂谷帶，即渣爾泰-白云鄂博-化德裂谷（Hu et al.,2014；翟明國和彭澎，2007；公王斌等，2016）。由于溫熱穩(wěn)定適宜的沉積環(huán)境，發(fā)育了大量微生物，自中元古代早—中期（1.8～1.6 Ga）到中元古代中—晚期再到新元古代在區(qū)域內沉積了一套以白云鄂博群為主的碳質含量較高的地層（公王斌等，2016），并且良好的環(huán)境條件使得有機質得以大量保存，為石墨成礦提供重要的物質來源（姜高珍等，2017；張艷飛和梁帥，2018）。

伴隨著中元古代晚期（<1.0 Ga）的呂梁運動，區(qū)域內發(fā)生了大規(guī)模的以低綠片巖相為主的區(qū)域變質作用，這使得地層中的碳質成分在適宜的溫壓條件及變質流體等熱動力的作用下（穆可斌等，2019），形成石墨晶核并初步形成雛晶，之后經(jīng)漫長的地質演化，最終伴隨著海西期強烈的巖漿作用，使得地層中的石墨進一步活化富集，使得石墨品質進一步提高，進而成礦。形成了賦礦層位以中—新元古代地層為標志的一系列石墨礦床，如大烏淀、查干溫都日、巴音溫都爾等石墨礦。

從早古生代（<541 Ma）開始華北陸塊趨于穩(wěn)定，自晚石炭世（<307 Ma）由于溫熱的氣候使得植物大量繁殖發(fā)育，該區(qū)在晚石炭世早期開始裂陷下沉到晚石炭世晚期逐步沉積形成了一套富含有機質的煤系地層（郭英海等，1998），之后經(jīng)持續(xù)的區(qū)域變質作用與接觸變質作用，在形成無煙煤的基礎上，進而形成石墨礦，由于煤系地層中碳質富集，形成的石墨礦礦化程度較高（顏玲亞等，2018；梁偉等，2018）。

總體看來，內蒙古中西部石墨礦床的成礦，首先與相對穩(wěn)定的沉積環(huán)境及適應生物大量生長發(fā)育的溫暖濕潤的古氣候條件密切相關；其次是在有足夠的碳質來源積累后，需經(jīng)大規(guī)模的區(qū)域變質作用、提供足夠的溫度和壓力條件，使得地層中的碳質可以形成石墨晶核；最后經(jīng)過漫長復雜的地質作用使得石墨晶核逐步成形、成礦、石墨品質不斷提高。

5 找礦方向

內蒙古中西部地區(qū)的石墨礦床，多數(shù)受地層控制明顯，主要集中在中太古界集寧群、古元古界烏拉山巖群以及中—新元古界白云鄂博群、古生界石炭系的地層中，集中在陰山隆起中東段、阿拉善地塊東南緣及鄂爾多斯凹陷北緣等區(qū)域。綜合分析來看，內蒙古中西部石墨礦的找礦方向總結為以下3點。

（1）重點關注深變質巖區(qū)地層，石墨的鱗片粒度往往與變質程度有密切關系（李超等，2015），特別是孔茲巖帶中的中—新太古—古元古界的地層，其往往歷經(jīng)多次變質作用、混合巖化作用或巖漿侵入作用，普遍變質程度較高，因地層年代久遠、分布較為零散。深變質巖區(qū)地層中石墨礦的主要特征為：石墨鱗片粒度大、品質好、礦床規(guī)模及資源量相對較小。

（2）其次要關注狼山-白云鄂博-化德裂谷帶，近幾年在內蒙古中部地區(qū)連續(xù)發(fā)現(xiàn)的3個超大型石墨礦床，均產(chǎn)于該裂谷帶的中元古界白云鄂博群中，變質程度中等，該地層單元在區(qū)內分布范圍較廣、均為晶質石墨礦，資源潛力巨大。其主要特征為：石墨鱗片中等、品質較好、礦床規(guī)模及資源量大。

（3）最后區(qū)內出露的石炭系煤系地層，該層位內形成的石墨礦數(shù)量不多、但由于地層中富含炭質，形成的石墨固定碳含量相對較高、多為隱晶質石墨，碳資源量豐富，其主要特征為：石墨鱗片小（多數(shù)為隱晶質）、品質一般、礦床規(guī)模小但碳質資源量大。

通過以上分析，可根據(jù)石墨礦物的不同工業(yè)利用價值對相應的地區(qū)展開針對性的找礦勘查工作。

6 結論

（1）內蒙古中西部石墨礦床主要劃分為結晶基底型與活動帶型。根據(jù)石墨礦床的時空分布特征，該區(qū)石墨礦主要集中于中太古代—古元古代、中—新元古代、古生代石炭紀3個成礦期，產(chǎn)出位置集中于陰山隆起中東段、阿拉善地塊東南緣與鄂爾多斯凹陷北緣三個區(qū)域。

（2）該區(qū)的石墨成礦具多種因素，其含礦建造與穩(wěn)定的陸緣沉積環(huán)境、溫濕適宜的氣候環(huán)境所形成的含碳物質豐富的地層密切相關，同時經(jīng)過之后大規(guī)模、多階段的區(qū)域變質作用，使碳質得到活化、聚集并逐步成礦，最后經(jīng)混合巖化、巖漿侵位以及變質疊加等后期復雜的地質作用，石墨品質得以不斷提高。

（3）內蒙古中西部石墨礦的找礦勘查工作需重點關注：太古宇—古元古界深變質巖區(qū)地層，狼山-白云鄂博裂谷系淺變質巖地層及鄂爾多斯凹陷北緣石炭系煤系地層3個方向。

注 釋

①U.S.Geological Survey.2021.《Mineral Commodity Summaries 2020》[R].

② 自然資源部.2019.《中國礦產(chǎn)資源報告（2019）》[R].

③吳曉光,薛全君,王歷都,王子龍.2011.內蒙古自治區(qū)豐鎮(zhèn)市大豐石墨礦礦產(chǎn)資源儲量核實報告[R].內蒙古有色地質礦產(chǎn)勘查第六院.

④ 王文秀,韓文彤,馬德清,郭曉冬,趙俊威.2012.內蒙古自治區(qū)烏拉特中旗哈達圖石墨礦普查報告[R].內蒙古自治區(qū)有色地質勘查局五一一隊.

⑤ 薛志剛,王繼剛,白啟星,任培林.2003.內蒙古自治區(qū)烏拉特中旗紅旗店石墨礦20、79、90號礦體普查地質報告[R].內蒙古自治區(qū)第五地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)院.

⑥ 梁柯,趙起超,員玉強,趙生俊,周勛.2012.內蒙古自治區(qū)阿拉善左旗閆地拉圖礦區(qū)石墨礦、高嶺土礦、鐵礦詳查報告[R].內蒙古自治區(qū)第八地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)院.