胡升奇，李曉龍，孫哲雨，張鐵成，龔敬海，王英輝，金宇陽

(中化地質(zhì)礦山總局黑龍江地質(zhì)勘查院，黑龍江 哈爾濱 150060)

0 引 言

中國石墨礦產(chǎn)資源主要為晶質(zhì)石墨礦(李超等，2015；肖克炎等，2016)，成礦背景獨特(王力等，2017；顏玲亞等，2018)，成礦資源以黑龍江最為豐富(唐臣，2016；文立坤等，2018)。黑龍江石墨礦少量位于大興安嶺地區(qū)，多數(shù)位于佳木斯—興凱(地塊)石墨成礦帶(徐志剛等，2008；唐臣等，2013)，該成礦帶先后報道了雞西嶺南中型石墨礦(曹圣恩等，1993)、穆棱光義中型石墨礦(張本臣，2005)、雞西柳毛大型石墨礦(柴靜等，1992；李光輝等，2008)、蘿北云山超大型石墨礦(李寒濱等，2014；李思遠(yuǎn)等，2016)、蘿北七馬架大型石墨礦(馬新春等，2017)、蘿北衛(wèi)東林場大型石墨礦(武捷，2018；江志明，2019)、林口西北楞超大型石墨礦(歐陽榮京等，2019)以及林口大砬子村大型石墨礦(胡升奇等，2020)等大量晶質(zhì)石墨礦床。

民主南山石墨礦床位于黑龍江雞西麻山區(qū)境內(nèi)，北距麻山區(qū)政府6 km。根據(jù)詳查與勘探工作成果，石墨礦(331+332+333)礦石量為2 000多萬t，礦物量為100多萬t，固定碳平均品位為6.09%，屬大型石墨礦床。

通過對礦床地質(zhì)特征的系統(tǒng)研究，并結(jié)合近年來的區(qū)域地質(zhì)研究成果，探討礦區(qū)石墨礦成礦規(guī)律，為在麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組尋找同類石墨礦床提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬于興蒙造山系(Ⅰ)佳木斯地塊(Ⅱ)興東變質(zhì)基底雜巖(Ⅲ)(表1、圖1)，地處佳木斯—興凱(地塊)Fe-Au-P-石墨-矽線石成礦帶(表2、圖2)(唐臣等，2013)。

表1 研究區(qū)大地構(gòu)造分區(qū)Table 1 Geotectonic division in the study area

圖1 大地構(gòu)造分區(qū)圖(據(jù)唐臣等，2013)Ⅰ-3-小興安嶺—張廣才嶺巖漿弧:Ⅰ-3-3-伊春延壽巖漿弧;Ⅰ-3-5-伊舒裂谷 Ⅰ-4-嘉蔭—牡丹江結(jié)合帶:Ⅰ-4-1-太平溝俯沖增生雜巖+高壓-超高壓相;Ⅰ-4-2-依蘭俯沖增生雜巖+高壓-超高壓相;Ⅰ-4-3-磨刀石俯沖增生雜巖+蛇綠混雜巖相 Ⅰ-5-佳木斯地塊：Ⅰ-5-1-興東變質(zhì)基底雜巖;Ⅰ-5-2-寶清—密山陸緣裂谷;Ⅰ-5-3-鶴崗—雞西巖漿弧;Ⅰ-5-4-三江盆地 Ⅰ-6-完達(dá)山結(jié)合帶：Ⅰ-6-1-蛤螞頂子—坨窯山蛇綠混雜巖;Ⅰ-6-2-東方紅巖漿弧 Ⅰ-7-興凱地塊：Ⅰ-7-1-金銀庫—虎頭變質(zhì)基底雜巖;Ⅰ-7-2-老黑山—虎林周緣前陸盆地相;Ⅰ-7-3-綏陽巖漿弧;Ⅰ-7-4-敦-密裂谷Fig. 1 Tectonic zoning map of the study area(after Tang et al.,2013)

表2 研究區(qū)成礦單元劃分Table 2 Metallogenic unit division in the study area

圖2 佳木斯—興凱地塊成礦區(qū)帶劃分圖(據(jù)唐臣等，2013)1-Ⅱ級成礦帶界線及編號；2-Ⅲ級成礦帶界線及編號；3-Ⅳ級成礦帶界線及編號；4-Ⅴ級成礦帶界線及編號；5-民主南山石墨礦床位置；6-國界、省界Fig. 2 Division of metallogenic belt in Jiamusi-Xingkai block (after Tang et al.,2013)

區(qū)內(nèi)出露地層由老至新為中-新元古界、中生界、新生界：中-新元古界為麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組，中生界具體表現(xiàn)為下白堊統(tǒng)城子河組、穆棱組、東山組、猴石溝組，新生界具體表現(xiàn)為船底山組與第四系。

區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)歷晉寧、加里東旋回陸殼增生與改造，陸殼固結(jié)，晚古生代邊緣裂陷盆地形成，具有印支旋回濱太平洋構(gòu)造域的活動特點。形成以北東、北西及近東西向為主的線性構(gòu)造格架，局部見南北向構(gòu)造顯示。區(qū)域基底構(gòu)造格架控制了區(qū)內(nèi)的沉積建造和地層展布、巖體侵入、火山噴發(fā)、中生代構(gòu)造盆地和各類構(gòu)造的發(fā)育與發(fā)展以及各類礦產(chǎn)的賦存。

區(qū)域巖漿巖較發(fā)育，以侵入巖為主，火山巖少見。侵入巖自老至新為古元古代、華力西期、印支—燕山期。呈巖株狀，均為中酸性巖。

麻山巖群為一套富硅、富鋁、富碳的孔茲巖系，遭受了復(fù)雜而強(qiáng)烈的變質(zhì)變形作用，形成變質(zhì)礦物矽線石、鉀長石、紫蘇輝石、鐵鋁榴石和鉀長石組合。根據(jù)礦物組合劃分出高角閃巖相帶和麻粒巖相帶2個變質(zhì)相帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

出露地層為中-上元古界麻山巖群西麻山巖組(Pt2-3x.)、余慶巖組(Pt2-3y.)，新生代第四系(Q)(圖3)。

圖3 礦區(qū)地質(zhì)略圖1-第四系；2-中-上元古界麻山巖群余慶巖組；3-中-上元古界麻山巖群西麻山巖組；4-黑云斜長變粒巖；5-黑云斜長片麻巖；6-大理巖；7-透輝橄欖大理巖；8-石墨透輝橄欖大理巖；9-透輝石英巖；10-石英鉀長交代巖；11-混合巖；12-地質(zhì)界線；13-產(chǎn)狀；14-壓扭性斷裂及編號；15-推測斷裂及編號；16-擠壓破碎帶；17-石墨礦體及編號Fig. 3 Geological sketch of the mining area

2.1.1 西麻山巖組(Pt2-3x.) 出露于礦區(qū)北部，面積2 km2。主要巖性為賦礦的石墨石英片巖、石墨斜長片麻巖，以及不含礦的透輝斜長變粒巖、大理巖及條痕狀混合巖。地層總體呈近東西向展布，一般傾向140°～180°，傾角40°～85°，但局部地段受層間揉皺作用影響，地層傾角接近直立或發(fā)生倒轉(zhuǎn)。Ⅶ、Ⅳ號等礦體賦存在該層上部。該層厚度>541.15 m。

2.1.2 余慶巖組(Pt2-3y.) 分布在礦區(qū)的中部及南部民主南山—老黑山一帶，出露面積約5 km2。主要巖性為賦礦的石墨石英片巖、含石墨斜長變粒巖，以及以均質(zhì)混合巖為主夾透鏡狀大理巖、黑云斜長片麻巖及石英鉀長交代巖等。其中Ⅺ、Ⅺ-1、ⅩⅦ號等礦體均賦存在該層中部的石墨石英片巖中。地層總體呈近東西向展布，一般傾向160°～190°，傾角55°～86°。受F3斷層影響，西側(cè)地層局部傾角近直立或發(fā)生倒轉(zhuǎn)。該層厚度為752.21 m。

2.1.3 第四系(Q) 出露于研究區(qū)溝谷地區(qū)，巖性為砂、礫石、亞黏土，反映現(xiàn)代河床、河漫灘、沖洪積扇的堆積環(huán)境，厚度為1～5 m。

2.2 侵入巖

礦區(qū)侵入巖不發(fā)育，僅在ZK3201孔40.41～44.90、51.10～54.40 m處見2條輝石云煌斑巖脈。該巖石受較強(qiáng)烈的動力變質(zhì)作用，原巖中的礦物碎裂且均勻定向排列。

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)位于麻山—雞西復(fù)式向斜南翼端、麻山東西向構(gòu)造帶上，地層近東西走向，總體南傾，礦區(qū)西部局部受構(gòu)造影響北傾，地層傾角60°～85°。構(gòu)造形跡如下。

2.3.1 褶皺構(gòu)造 僅出現(xiàn)在礦區(qū)西部，工程驗證發(fā)現(xiàn)，Ⅵ、Ⅶ號礦體傾向南，傾角74°～89°；ⅩⅦ、ⅩⅢ號礦體傾向北，傾角52°～82°，構(gòu)成一個“向”字形構(gòu)造。此外，地層中小型褶皺、撓曲及牽引褶皺較發(fā)育，軸向以近東西向為主，少量為北東、北西向。

2.3.2 斷裂構(gòu)造 斷裂主要為壓性近東西向斷裂，其次為張性近南北向斷裂(圖3)。

(1)F1斷層。位于礦區(qū)西北部，Ⅵ號礦體東延部分被其破壞。斷層西段走向近東西，傾向北；東段走向轉(zhuǎn)為北東，傾向北西。該斷層傾角 60°～70°，西段呈壓扭性，東段顯張扭性，長約2 km。

(2)F2斷層。位于礦區(qū)北部，是西麻山巖組和余慶巖組的分界線，以北為西麻山巖組，以南為余慶巖組。由一系列壓扭性破碎帶組成，破碎帶寬幾米至幾十米，走向大體與地層走向一致，呈舒緩波狀，北傾，傾角在80°左右。斷層?xùn)|端延伸到溝谷被第四系覆蓋，西側(cè)破壞了ⅩⅦ號礦體的西延部分。該斷層長度>3 km。

(3)F3斷層。地處礦區(qū)中部,北段被第四系覆蓋，南端為一負(fù)地形。為物探解譯后經(jīng)槽探工程驗證的張性斷裂，在地貌上與現(xiàn)代溝谷吻合。斷層兩側(cè)巖石較破碎，石英脈、斷層角礫巖發(fā)育，其中石英脈呈平行斷裂方向充填。斷面產(chǎn)狀為75°∠65°。由于地層傾角較陡，構(gòu)造作用導(dǎo)致兩側(cè)地質(zhì)體不對稱，地層反傾，斷層西盤北移，東盤南移。該斷層破壞了Ⅺ-7、ⅩⅦ號礦體的連續(xù)性。斷層長度>1 km。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)出露地層為一套經(jīng)受強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動和區(qū)域變質(zhì)作用而成的中深變質(zhì)巖。原巖為富鈣、鎂碳酸鹽、富黏土質(zhì)、炭泥質(zhì)巖夾中基性火山巖組合，該套巖石為各類片巖、片麻巖、變粒巖、大理巖及混合巖等。

2.5 自然電位特征

物探是尋找石墨礦的有效方法(馬健，2018；舒樹蘭等，2018；周鵬等，2018；歐陽榮京等，2019)，在激電中梯、自然電位測量等工作中，石墨礦體及礦帶均具有明顯的低阻高極化特征。在礦區(qū)進(jìn)行了1∶1萬自然電位測量工作，以-100 mV為異常下限圈定了SP-1、SP-2、SP-3、SP-4共4個自然電位異常，其中SP-3、SP-4號異常北部未封閉，異常中心不在礦區(qū)內(nèi)(表3)。經(jīng)工程驗證，SP-1異常為ⅩⅩⅣ、ⅩⅩⅣ-1號礦體引起，SP-2異常為ⅩⅦ、ⅩⅢ、Ⅺ、Ⅺ-1號礦體引起，SP-3異常為Ⅵ、Ⅶ號等礦體引起，SP-4異常為ⅩⅩⅠ號礦體引起(圖4，表3)。

圖4 民主南山石墨礦自然電位等值線平面與石墨礦體疊合圖Fig.4 Schematic of superposition between spontaneous potential isoline and graphite orebody in the Minzhu′nanshan graphite deposit

表3 研究區(qū)自然電位異常特征Table 3 Abnormal characteristics of spontaneous potential of the study area

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 賦礦層位

石墨礦床賦存于近東西向麻山巖群變質(zhì)巖系中，礦體呈復(fù)層狀產(chǎn)出，共發(fā)現(xiàn)石墨礦體30條，礦體的產(chǎn)出受地層控制，可劃分為上下2個含礦層。

3.1.1 上部含礦層 分布在礦區(qū)中部，出露地層為余慶巖組。含礦層出露寬約600 m，長約3 000 m，賦存20條礦體，其中3條主礦體為Ⅺ、Ⅺ-1、ⅩⅦ，其他礦體分別為Ⅺ-2、Ⅺ-3、Ⅺ-4、Ⅺ-5、Ⅺ-6、Ⅺ-7、Ⅺ-8、Ⅻ、ⅩⅢ、ⅩⅢ-1、ⅩⅣ、ⅩⅥ、ⅩⅥ-1、ⅩⅦ-1、ⅩⅩⅣ、ⅩⅩⅣ-1、ⅩⅩⅣ-2。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，單層厚度在2.00～37.67 m之間，沿走向膨大收縮明顯，長度在50～1 227 m之間，延深在30～224 m之間，各礦體之間分布均勻，呈現(xiàn)近平行排列趨勢，間距為2～45 m，礦體賦存標(biāo)高為480～164 m。其中，ⅩⅢ、ⅩⅢ-1、ⅩⅦ、ⅩⅦ-1號礦體均向北傾，傾角52°～82°；其余16條礦體均向南傾，傾角52°～89°。礦體圍巖主要為黑云斜長變粒巖，少量為混合巖，極少量為大理巖，圍巖普遍遭受強(qiáng)烈的混合巖化作用。

3.1.2 下部含礦層 該礦層位于礦區(qū)北部，地層為西麻山巖組。含礦層出露寬150余m，長>2 000 m。賦存有10條礦體，其中Ⅶ號為主礦體，其他礦體分別為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ-1、Ⅴ、Ⅴ-1、Ⅵ、Ⅻ、ⅩⅩⅡ號。礦體以層狀為主，少量為透鏡狀、似層狀，厚度在2.02～53.79 m之間，長度在62～578 m之間，延深在23～315 m之間，各礦體分布較為規(guī)律，近平行排列，間距為2～50 m。其中Ⅵ、Ⅶ號礦體沿走向膨大收縮明顯。礦體賦存標(biāo)高為440～120 m。產(chǎn)狀均南傾，傾角73°～89°。礦體圍巖主要為黑云斜長變粒巖，少量為混合巖、大理巖亦或是含石墨黑云母石英片巖。

3.2 礦體特征

礦體賦存在麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組片巖、片麻巖、變粒巖中，以石墨石英片巖為主，石墨斜長片麻巖、石墨斜長變粒巖局部可見。礦體與地層產(chǎn)狀一致(圖5a、b)。根據(jù)礦體規(guī)模、資源量等特征，將區(qū)內(nèi)Ⅺ、Ⅺ-1、ⅩⅦ、Ⅶ號礦體劃定為主礦體，其特征描述如下。

圖5 研究區(qū)0線(a)、50線(b)勘探線地質(zhì)剖面1-混合巖；2-黑云斜長變粒巖；3-地質(zhì)界線；4-礦體及編號；5-夾石編號；6-探槽位置及編號；7-鉆孔編號及深度Fig. 5 Geological section along the prospecting line No. 0 (a)and No. 50 (b)of the study area

3.2.1 Ⅺ號礦體 分布在礦區(qū)中部，東部被第四系覆蓋，西部自然尖滅。礦體特征(表4)顯示，礦體沿走向膨大收縮明顯，西部較薄，東部較厚，厚度變化系數(shù)為48.88%,屬較穩(wěn)定型。固定碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.32%～15.65%，平均值為7.08%；品位變化系數(shù)較低，為34.04%，有用組分分布均勻。礦石自然類型主要為石墨石英片巖型。礦體賦存于余慶巖組片巖中，頂?shù)装逯饕獮楹谠菩遍L變粒巖，局部可見大理巖、混合巖。礦體與圍巖產(chǎn)狀一致，界線清楚。

3.2.2 Ⅺ-1號礦體 位于Ⅺ號礦體南部，與Ⅺ號礦體呈平行分布，東部被第四系覆蓋，西部自然尖滅。礦體特征(表4)顯示，礦體沿走向膨大收縮明顯，厚度變化系數(shù)為72.08%，厚度變化大，屬不穩(wěn)定型。礦體中固定碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3.32%～10.87%之間，平均值為5.93%；品位變化系數(shù)較低，為32.04%，有用組分分布均勻。礦石自然類型主要為石墨石英片巖型。礦體賦存在余慶巖組片巖中，礦體頂?shù)装鍘r性與Ⅺ號礦體一致，以黑云斜長變粒巖為主，混合巖、大理巖次之。礦體與圍巖整體接觸關(guān)系明顯，局部為漸變過渡關(guān)系。

3.2.3 ⅩⅦ號礦體 位于Ⅺ號礦體西部、Ⅶ號礦體南部，東部被F3斷層錯斷，西部被F2斷層截斷。礦體特征(表4)顯示，礦體沿走向膨大收縮不明顯，厚度變化系數(shù)為59.84%，屬較穩(wěn)定型。礦體固定碳品位為4.61%～12.08%，平均值為6.94%；品位變化系數(shù)為45.24%，礦石質(zhì)量呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律，有用組分分布較均勻。礦石類型均為單一的石墨石英片巖型。礦體賦存于余慶巖組片巖中，頂?shù)装逯饕獮楹谠菩遍L變粒巖，局部為混合巖。礦體與圍巖界線清楚，產(chǎn)狀一致。

表4 礦區(qū)各礦體特征Table 4 Characteristics of ore bodies of the study area

3.2.4 Ⅶ號礦體 分布于礦區(qū)西北部，礦體特征(表4)顯示，形態(tài)較為規(guī)則，厚度變化系數(shù)為44.11%，屬較穩(wěn)定型。固定碳品位為3.49%～7.11%，平均值為5.00%；品位變化系數(shù)為25.20%，有用組分分布均勻。石墨石英片巖型為礦石的主要自然類型。礦體賦存于西麻山巖組片巖中，礦體頂?shù)装鍑鷰r為黑云斜長變粒巖，少量為混合巖。

3.3 礦石質(zhì)量

3.3.1 礦石礦物成分 對礦石及脈石進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，礦石礦物為石墨，脈石礦物以石英、黑云母為主，斜長石、鉀長石、白云母次之，見少量黃鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦，偶見錫石、榍石、鋯石、磷灰石等礦物。石墨多數(shù)呈不規(guī)則片狀、鱗片狀，少數(shù)呈細(xì)小粉末狀，黑色，不透明，反射光下呈鉛灰色，粒徑在0.05～1.50 mm之間，以片狀集合體呈條帶狀沿片理定向分布(圖6)。

圖6 礦區(qū)石墨礦物賦存特征(a、b)石墨黑云石英片巖；(c、d)石墨斜長片麻巖Q-石英；Bt-黑云母；Gr-石墨；Py-黃鐵礦；Cst-錫石；Pl-斜長石Fig. 6 Occurrence characteristics of graphite minerals in mining area(a,b)Graphite biotite quartz schist;(c,d)Graphite plagiogneiss

3.3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造 主要為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，次為片狀、柱狀、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，極少量可見交代假象結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以片狀為主，少量為片麻狀。

3.3.3 礦石化學(xué)成分 固定碳的單工程平均品位在2.62%～16.51%之間，全礦區(qū)的品位變化系數(shù)為12.24%～62.50%，礦床平均品位為6.09%，礦石中有益伴生組分為TiO2、V2O5。其中，TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，一般為0.21%～0.83%，平均值為0.54%；V2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.07%～0.19%，平均值為0.10%，均達(dá)不到綜合利用價值。礦石中含有多種Fe2O3、P2O5、S、SiO2、Al2O3等有害組分，選礦可以基本脫除，滿足工業(yè)利用需求。

3.4 礦石類型

3.4.1 礦石自然類型 (1)按巖性劃分。可劃分為片巖型、片麻巖型、變粒巖型3種，前者最為常見，后2種較為少見，其特征如下。

① 石墨石英片巖型石墨礦。礦石為石墨黑云石英片巖，為礦區(qū)主要礦石類型，廣泛分布于各礦體中，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造(圖6a、b)。礦石礦物為石墨，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～15%；脈石礦物由石英(50%～60%)、斜長石(5%～10%)、黑云母(30%～40%)組成。其中，石墨片徑在0.20～1.25 mm之間，部分晶面受應(yīng)力的影響發(fā)生彎曲，少數(shù)可見扭折現(xiàn)象，正交偏光下常見波狀消光，集合體多呈片狀，沿一定方向分布，少數(shù)與黃鐵礦伴生并被其包裹。見少量黃鐵礦、錫石、白云母、碳酸鹽、褐鐵礦。

② 片麻巖型石墨礦。礦石為石墨斜長片麻巖，片狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造(圖6c、d)。礦石礦物為石墨，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～10%，呈鱗片狀集合體，片徑為0.5～1.0 mm;脈石礦物有斜長石(50%～55%)、石英(20%～30%)、黑云母(10%～15%)和鉀長石(5%～10%)，含少量透輝石、石榴石。其中，石墨多呈片狀集合體，沿一定方向分布。

③ 變粒巖型石墨礦。礦石為石墨斜長變粒巖，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，略具片麻狀構(gòu)造。礦石礦物為石墨，質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，在3%～5%之間，呈單體鱗片狀或鱗片集合體，片徑為0.1～0.2 mm；脈石礦物有黑云母(10%～20%)、斜長石(35%～50%)、石英(20%～30%)和透輝石(5%～15%)，均呈不規(guī)則粒狀；其他為角閃石和尖晶石等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～5%。

(2)按風(fēng)化程度劃分。根據(jù)顏色、結(jié)構(gòu)、粒度及巖礦石裂隙發(fā)育程度等物理特征與硫含量變化特征，劃分為風(fēng)化礦石和原生礦石2種自然類型：① 風(fēng)化礦石總體質(zhì)地較松軟，節(jié)理裂隙發(fā)育，礦物成分變化表現(xiàn)為黃鐵礦風(fēng)化為褐鐵礦，通常情況下其所含長石呈高嶺土化或絹云母化；② 風(fēng)化帶以下的礦石全部為原生礦石，礦石逐漸變得完整、堅硬，礦物成分與氧化礦石一致，礦石中的礦物未風(fēng)化，處于還原狀態(tài)。

3.4.2 礦石工業(yè)類型 根據(jù)石墨片度統(tǒng)計結(jié)果，全礦區(qū)石墨鱗片粒度>0.300 mm(+50 目)的占12.69%，0.180～0.300 mm (50～80 目)的占22.68%,0.150～0.180 mm (80～100 目)的占12.58%,<0.150 mm (-100 目)的占52.05%。主要有用礦物為石墨礦，呈晶質(zhì)鱗片狀。因此，該礦礦石均屬鱗片狀晶質(zhì)石墨礦石。

3.5 礦體圍巖和夾石特征

(1)礦體頂?shù)装鍑鷰r巖性以黑云斜長變粒巖為主，少量為混合巖。

(2)夾石巖性為混合巖，呈層狀、透鏡狀產(chǎn)出，沿傾向、走向迅速尖滅。圈出夾石8條，厚2.03～15.29 m，延長57.08～106.52 m，夾石率為1.63%～8.90%。

4 成礦規(guī)律

4.1 控礦因素

礦區(qū)位于麻山Au-Fe-REE-石墨-矽線石-磷礦集區(qū)內(nèi)。石墨礦主要賦存于麻山巖群西麻山巖組及余慶巖組的石墨片巖中，礦體總體受地層層位控制，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，這與同一成礦區(qū)帶麻山巖群中的柳毛石墨礦一致(柴靜等，1992)。

礦區(qū)褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為西部的“向”字形構(gòu)造，造成北部的Ⅶ、Ⅵ號礦體向南傾，傾角74°～89°；南部的ⅩⅦ、ⅩⅢ號礦體向北傾，傾角52°～82°。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造對礦體有一定的破壞作用。F1斷層破壞了Ⅵ號礦體的東延；F2斷層是西麻山巖組和余慶巖組的分界線，以北為西麻山巖組，以南為余慶巖組，在西部破壞了Ⅶ號礦體延伸；F3斷層破壞了Ⅶ號、Ⅺ-7號等礦體的連續(xù)性。

4.2 成礦物質(zhì)來源

石墨礦床的物質(zhì)來源多數(shù)為有機(jī)碳(李超等，2015)。李光輝等(2008)通過穩(wěn)定同位素研究，確定雞西柳毛石墨礦中石墨的炭質(zhì)來源于同源生物有機(jī)質(zhì)，民主南山石墨礦炭質(zhì)來源可與柳毛石墨礦對比，應(yīng)為同源生物有機(jī)質(zhì)。

4.3 成礦年代

根據(jù)石墨礦床的形成過程分為沉積年代和變質(zhì)年代(李超等，2015)。

頡頏強(qiáng)等(2008)獲得的穆棱地區(qū)麻山群混合巖年齡為843～1 004 Ma，指出佳木斯地塊存在中-新元古代結(jié)晶基底；Yang等(2017)根據(jù)密山地區(qū)侵入麻山群副片麻巖(最小年齡為1 050 Ma)中的898 Ma花崗巖，限定麻山群的沉積年代應(yīng)在1 050～898 Ma之間，為中-新元古代。因此，麻山巖群沉積年代為中-新元古代。

佳木斯地塊整體在500 Ma左右受到了構(gòu)造熱事件的影響(周建波等，2011；董策等，2012)。宋彪等(1997)獲得的雞西西麻山地區(qū)麻山群的變質(zhì)年齡為(527.5±4.4)Ma，頡頏強(qiáng)等(2008)指出麻山群受到約500 Ma變質(zhì)作用的影響，楊培奇等(2017)也獲得了麻山群柳毛石墨礦區(qū)(517±22)Ma的早古生代變質(zhì)年齡。因此，麻山巖群變質(zhì)年代為早古生代。

綜合研究認(rèn)為，麻山巖群沉積年代為中-新元古代，變質(zhì)年代為早古生代。

4.4 礦床成因類型

麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組符合孔茲巖特征，可歸于孔茲巖系(賴科等,2017)，其原巖是一套較穩(wěn)定構(gòu)造條件下的淺海陸棚沉積物(姜繼圣，1990)。李光輝等(2008)研究認(rèn)為麻山巖群的柳毛石墨礦沉積環(huán)境為一個水體較為穩(wěn)定的淺海潮坪環(huán)境。因此，礦區(qū)原始沉積環(huán)境為淺海潮坪環(huán)境，受該環(huán)境的影響，沉積物中富含有機(jī)碳，最終經(jīng)變質(zhì)作用形成沉積變質(zhì)型石墨礦床。

5 找礦標(biāo)志

(1)地層標(biāo)志：中-上元古界麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組。

(2)巖性標(biāo)志：主要包括各類石墨石英片巖，還包括石墨斜長片麻巖、石墨斜長變粒巖。

(3)物探異常標(biāo)志：石墨是良導(dǎo)體，自然電位低異常往往與石墨層相吻合。

(4)石墨特點：黑色、黑灰色，金屬光澤、晶形片狀、污手、條痕黑色等，易于鑒別。

6 結(jié) 論

(1)研究區(qū)賦礦層位為中-上元古界麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組，該套巖石屬于高角閃巖相帶和麻粒巖相帶的高級變質(zhì)巖。礦區(qū)出露的麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組片巖段賦存巨大的石墨資源。

(2)民主南山石墨礦床已發(fā)現(xiàn)含礦層位2個，分別受麻山巖群西麻山巖組和余慶巖組控制；石墨礦體30條，主要呈層狀。礦石自然類型以石墨石英片巖型為主，少量為片麻巖型、變粒巖型；礦石工業(yè)類型為晶質(zhì)鱗片石墨礦。

(3)礦床的炭質(zhì)來源為原沉積的有機(jī)質(zhì)，成礦年代為中-新元古—早古生代。受環(huán)境影響，其沉積為淺海潮坪-海相沉積，后經(jīng)歷長久的沉積階段、變質(zhì)作用，最終形成沉積變質(zhì)型石墨礦床。

(4)研究區(qū)位于佳木斯—興凱(地塊)石墨礦成礦帶南部，通過對民主南山石墨礦的研究，豐富了對麻山巖群西麻山巖組、余慶巖組的認(rèn)識，認(rèn)為在麻山巖群地層的空白區(qū)具有進(jìn)一步尋找晶質(zhì)石墨礦的潛力。