劉書星LⅠU Shu-xing；謝東方XⅠE Dong-fang

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊(duì)，鄭州 450016）

0 引言

本次石墨礦勘測工作的主要目的是通過地質(zhì)測量、槽探和鉆探工程控制，基本查明工作區(qū)的地層、構(gòu)造特征，基本查明工作區(qū)內(nèi)主要石墨礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、分布規(guī)律和礦石質(zhì)量特征，基本查明礦床的開采技術(shù)條件和礦石的加工選冶性能，估算石墨礦物資源儲(chǔ)量，為進(jìn)一步勘查、預(yù)可行性研究及礦山的建設(shè)規(guī)劃提供依據(jù)。

1 工作區(qū)自然地理、經(jīng)濟(jì)概況

礦區(qū)地處秦嶺造山帶的東延部分，海拔高度最低270m，最高峰732m，相對(duì)高差463m。地形條件惡劣，地形等級(jí)為Ⅳ級(jí)。區(qū)內(nèi)部分山體迭巒，灌木、荊棘布滿山體，植被覆蓋嚴(yán)重；地形總體呈北高、南低趨勢。區(qū)內(nèi)地形切割較深，南北向溝谷發(fā)育，有利于大氣降水的向南部排泄。

區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)、林業(yè)為主。主要農(nóng)作物為小麥、玉米、紅薯等。經(jīng)濟(jì)作物以黃姜、花生為主。人多地少，部分口糧靠國家救濟(jì)，剩余勞動(dòng)力多。區(qū)內(nèi)工業(yè)不發(fā)達(dá)，礦業(yè)開發(fā)處于起步階段，近年來，隨著地質(zhì)工作的開展，群眾采礦熱情高漲。區(qū)內(nèi)電力資源豐富，五千伏高壓線路覆蓋全區(qū)，加之縣級(jí)小水電站與高壓線路并網(wǎng)，可滿足工業(yè)用電之需求。

2 礦床成礦地質(zhì)規(guī)律

2.1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

大扒石墨礦區(qū)位于秦嶺構(gòu)造帶的靠東一段，從大地構(gòu)造位置上來看本礦區(qū)已經(jīng)橫跨了華北、揚(yáng)子等二大板塊構(gòu)造單元，其構(gòu)造演化歷史具有長期性及復(fù)雜性以及變質(zhì)變形等特征?？睖y區(qū)域內(nèi)分布著很多條板塊（地塊）結(jié)合帶或具有明顯區(qū)域特征的斷裂通過，將勘測區(qū)分割為多塊具有相對(duì)獨(dú)立演化歷程的不同質(zhì)變及組成的構(gòu)造單元，并且呈現(xiàn)出許多非常復(fù)雜的構(gòu)造變形特點(diǎn)，如多樣式、多層次、多階段、多機(jī)制等。（1∶5 萬荊紫關(guān)等五幅報(bào)告，地調(diào)四隊(duì)，1996）區(qū)域地層出露較全，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈頻繁，構(gòu)造復(fù)雜形式多樣，以釩、石墨、大理巖、金為主的沉積變質(zhì)和內(nèi)生金屬礦產(chǎn)蘊(yùn)藏豐富。

2.2 構(gòu)造

勘測區(qū)位置分布于荊紫關(guān)—師崗復(fù)向斜北翼，荊紫關(guān)—毛堂—內(nèi)鄉(xiāng)斷裂的北側(cè)。其中構(gòu)造線方向主要以淇河作為界限，此界以東主要為北西西—南東東向，此界以西主要為近東西向，地層向北倒轉(zhuǎn)。形成了一系列以北西西—南東東向的褶皺、擠壓帶、沖斷層；次為北東—南西向的平推斷層?？睖y區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造單元力學(xué)性質(zhì)非常復(fù)雜，并顯示出具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)。

2.3 區(qū)域礦產(chǎn)及分布特征

礦區(qū)位于南秦嶺（西峽縣—驗(yàn)縣）金銀銻鉛鋅（鉑鈀）成礦帶（Ⅲ5）內(nèi)，沿成礦帶發(fā)育有多處銻、鉛、鋅、銅、金、銀、稀土元素異常；該帶兩側(cè)礦產(chǎn)比較豐富，非金屬、金屬礦產(chǎn)均有產(chǎn)出。非金屬礦產(chǎn)主要有藍(lán)石棉、虎晶石、水晶、磷、大理巖、白云巖、石墨；金屬礦產(chǎn)有鐵、銅、鉛、鋅、釩、銻；貴金屬有銀、金等。礦區(qū)附近已評(píng)價(jià)的主要礦床有淅川縣吳家溝鐵礦、淅川縣龍?zhí)稖翔F礦、淅川縣大扒—陡嶺水晶礦、淅川縣唐家凹釩礦、淅川縣荊紫關(guān)菩薩堂金礦及淅川縣小陡嶺石墨礦等。

礦區(qū)已探明石墨儲(chǔ)量非常豐富達(dá)8100 萬噸左右，石英石儲(chǔ)量可達(dá)600 余萬噸，石膏、鋇石、釩土、白云巖、大理石、花崗巖、水泥灰?guī)r等儲(chǔ)量都很豐富達(dá)3800 萬噸、200萬噸、3.5 億噸、2.5 億噸、3.5 億立方米、10.6 億立方米、53億噸。

2.4 區(qū)域石墨礦成礦規(guī)律

片麻巖型鱗片狀石墨礦主要出產(chǎn)于因區(qū)域變質(zhì)因素而形成的礦床中，以矽線石、石榴子石和石墨含量都非常豐富為特征的區(qū)域變質(zhì)巖石組合是孔茲巖系的主要特征?？灼潕r系的原巖一般認(rèn)為是富含鋁及含碳的粉質(zhì)及泥質(zhì)巖石，由穩(wěn)定大陸邊緣地帶的淺海相陸源碎屑巖所建造而成。變質(zhì)作用可以達(dá)到高角閃巖相及麻粒巖相之間，其中還時(shí)常伴隨著極強(qiáng)的混合巖化作用以及花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)等。

本勘測區(qū)主要分布于商南—丹鳳斷裂帶以南的秦嶺構(gòu)造帶內(nèi)，被揚(yáng)子及華北板塊包圍的邊界地體之中比較重要的構(gòu)造單元之一。早在地質(zhì)時(shí)代非常久遠(yuǎn)的古元古代早期，華北古大陸出現(xiàn)了一次非常嚴(yán)重裂解，這次裂解后出現(xiàn)了克拉通盆地沉積。隨著時(shí)間的積累在裂陷以及裂谷中慢慢沉淀了大量泥砂質(zhì)和碳酸鹽巖類沉積，進(jìn)而形成了孔茲巖系原巖。之后經(jīng)過2.0～1.8Ga 地質(zhì)時(shí)代發(fā)生了一次兩個(gè)古大陸的陸—陸碰撞，造成了克拉通盆地關(guān)閉的同時(shí)由于巨大的碰撞力使孔茲巖系被卷入下地殼之內(nèi)，又經(jīng)過漫長地質(zhì)時(shí)代在高溫高壓的環(huán)境下發(fā)生變質(zhì)變形進(jìn)而形成了當(dāng)今的石墨礦床。

經(jīng)過對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，小陡嶺石墨礦與下大扒石墨礦都處于河南淅川—陜西商南石墨礦帶之內(nèi)，其礦層大都在地表裸露，均受到地層的嚴(yán)格控制，與地層走向基本都一致。河南淅川—陜西商南石墨礦帶的分布規(guī)律主要是自淅川縣東北方向的徐家坡往西一致延伸到陜西省境內(nèi)，礦帶長約50 公里一路斷續(xù)延伸。礦帶大多由兩到三個(gè)礦層組成最多的地方可達(dá)七層，單層厚度7 米到159 米之間，最大層厚可達(dá)525m。礦石主要由石墨片麻巖、石墨片巖等礦石類型組成，石墨礦石大多為片巖型，石墨主要是晶質(zhì)鱗片狀，石墨礦石的片徑大多是0.1mm 左右，個(gè)別片徑可以達(dá)到2mm。固定碳含量多分布與5～10%之間，最高可達(dá)15%左右，大多為中細(xì)鱗片，中等品位的石墨礦。礦化層層位相對(duì)比較穩(wěn)定，固定碳含量較高，沿礦帶具有良好的找礦前景。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)的含石墨礦巖層，根據(jù)巖性特征和產(chǎn)出部位，可分為三層，從南往北順序編號(hào)KⅢ、KⅣ、KⅤ，見表1。其中KⅢ礦帶為鄰區(qū)小陡嶺石墨礦KⅢ礦帶的西延部分，本次工作重點(diǎn)對(duì)該礦體進(jìn)行詳細(xì)工作與研究。

表1 礦區(qū)礦帶特征一覽表

3.1 礦體基本特征

KⅢ礦帶為區(qū)內(nèi)主要礦帶，其內(nèi)部按相關(guān)地質(zhì)特征，根據(jù)勘探線橫縱對(duì)比，其主要礦體為KⅢ-1，分布于礦區(qū)中部，由20 個(gè)探槽、7 個(gè)鉆孔控制，走向近東西向，兩端延出礦區(qū)，長度為2000m，礦體多呈層狀、似層狀產(chǎn)出，邊界規(guī)則。傾向北北西—北東，最小傾角32°，最大傾角80°，一般為40～65°。礦體埋深0～219m，地表出露最低標(biāo)高390m，最高547m，平均標(biāo)高468.5m。厚度以礦區(qū)中部最大，為116.92m，向兩端厚度逐漸變薄，最薄處為57.62m。平均厚度93.53m，變化系數(shù)19.31%。屬厚度穩(wěn)定的礦床。

礦石單樣固定碳最高18.82%，多數(shù)7～10%，平均8.90%，品位變化系數(shù)為13.43%，屬品位穩(wěn)定的礦床。

礦體內(nèi)的脈巖和夾石較多，主要有石英閃長巖、花崗巖、黑云斜長片麻巖。石英閃長巖呈不規(guī)則脈狀分布，寬數(shù)十米，長約200～700m。花崗巖脈呈長條狀產(chǎn)出，不規(guī)則分布在礦層的不同部位，長約200～1300m。黑云斜長片麻巖呈脈狀分布，多分布于礦體中部，寬約數(shù)米，長約200m。主礦體KⅢ-1 礦體工業(yè)礦（333）+（334）？石墨礦石量14296.79 萬噸，礦物資源量1271.93 萬噸，其中（333）石墨礦石量9404.52 萬噸，礦物資源量為816.10 萬噸，平均品位8.68%，（334）？石墨礦石量4892.27 萬噸，礦物資源量為455.83 萬噸，平均品位9.32%。

綜上所述，KⅢ-1 礦體總的特點(diǎn)是：

礦體呈緩傾斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層總體產(chǎn)狀一致，隨地層的走向的變化而變化。礦體膨大狹縮特征明顯，品位變化與厚度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，狹縮部位固定碳品位增高。

3.2 礦石礦物特征

石墨（斜長）片麻巖型礦石的有用礦物及主要脈石礦物特征見表2。

表2 石墨（斜長）片麻巖型礦石礦物成分表

本次普查工作共采集15 件光薄片樣，石墨呈鱗片狀或葉片狀，反射色多呈淺褐色，非均質(zhì)強(qiáng)，常彎曲變形或波狀消光，沿片理定向不均勻分布，統(tǒng)計(jì)石墨鱗片片度小于0.1mm 占86.67%，小于0.05mm 占13.33%。根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)，石墨鱗片小于100 目的占94.72%，100-50 目占5.28%，其中80-50 目的石墨鱗片為數(shù)極少。

4 找礦前景

本勘測礦區(qū)石墨礦主要產(chǎn)于下元古界陡嶺群大溝組頂部，屬于河南淅川—陜西商南石墨礦帶的一部分，其礦層大都在地表裸露，均受到地層的嚴(yán)格控制，與地層走向基本都一致。在河南省境內(nèi)自淅川縣東北方向的徐家坡往西一致延伸到陜西省境內(nèi)，礦帶長約50 公里一路斷續(xù)延伸，礦帶大多有兩到三個(gè)礦層組成最多的地方可達(dá)七層，單層厚度7 米到159m 之間，最大層厚可達(dá)525m。礦化層層位相對(duì)比較穩(wěn)定，固定碳含量較高，多數(shù)高于邊界或最低工業(yè)品位的要求。沿礦帶具有良好的找礦前景，單就礦區(qū)外圍而論，礦區(qū)富含石墨礦化帶的大溝巖組西部延伸至陜西省境內(nèi)、東部（包括小陡嶺礦區(qū)）的地段內(nèi)，預(yù)計(jì)有大型晶質(zhì)石墨礦床的賦存。

5 勘查工作及其質(zhì)量評(píng)述

5.1 普查工作方法及手段

區(qū)內(nèi)地層較簡單，構(gòu)造簡單，工作程度較低。本次普查工作結(jié)合了前期礦調(diào)部分成果，首先進(jìn)行了1:10000 地質(zhì)測量，在大致了解區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖和含礦巖系及礦（化）體的地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，布設(shè)槽探工程對(duì)其進(jìn)行揭露和控制，進(jìn)而對(duì)已知礦體特征進(jìn)一步了解；并根據(jù)地表工程的見礦情況進(jìn)行鉆探工程布設(shè)。綜上所述本次普查采用工作方法和選擇的手段是合理的。

5.2 質(zhì)量評(píng)述

本次測量工作嚴(yán)格以“規(guī)范”為依據(jù)，其各項(xiàng)工作均滿足規(guī)范要求。

6 資源量估算及經(jīng)濟(jì)效益分析

6.1 資源量估算方法的選擇及其依據(jù)

在圈定礦體的基礎(chǔ)上，資源量估算方法采用垂直平行斷面法。依據(jù)是：①勘探工程基本按勘探線進(jìn)行布置（僅00 線與11 線工程間距600m，但對(duì)普查階段的資源量估算無較大影響），以槽探、鉆探為主要勘探手段，鉆孔為鉛直孔。②主要礦體礦體厚度大、形態(tài)較簡單，產(chǎn)狀較平較緩（40～65°±），且便于剝采比的概略計(jì)算。③便于工業(yè)礦體中低品位礦體和夾石的體積剔除。④礦體分布范圍內(nèi)，沒有較大的成礦后斷層破壞礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀。該估算方法簡便，精度相對(duì)高，直接利用橫勘探線剖面圖估算資源量。

6.2 資源量估算資源量估算公式

式中：Q—石墨礦石量；V—塊段體積；d—礦石平均體重。

6.3 資源量估算結(jié)果

截至2017 年11 月30 日，在勘查許可證范圍內(nèi)，本次共對(duì)3 個(gè)石墨礦體進(jìn)行了資源量估算。此次資源量估算結(jié)果按礦山露采技術(shù)條件要求，均為露采。

共估算工業(yè)礦（333）+（334）？石墨礦石量14607.15 萬噸，礦物資源量1298.36 萬噸，石墨平均品位8.89%。其中（333）石墨礦石量9404.52 萬噸，礦物資源量為816.10 萬噸，平均品位8.68%，（334）？石墨礦石量5202.63 萬噸，礦物資源量為482.26 萬噸，平均品位9.27%。

7 礦床開發(fā)經(jīng)濟(jì)意義概略研究

7.1 資源量前景

截至2017 年11 月30 日，本次普查工作共發(fā)現(xiàn)3 個(gè)礦體。

共估算工業(yè)礦（333）+（334）？石墨礦石量14607.15 萬噸，礦物資源量1298.36 萬噸，石墨平均品位8.89%。其中（333）石墨礦石量9404.52 萬噸，礦物資源量為816.10萬噸，平均品位8.68%，（334）？石墨礦石量5202.63 萬噸，礦物資源量為482.26 萬噸，平均品位9.27%，剝采比為3.50（m3/m3）。

7.2 礦石加工技術(shù)性能

由于本礦區(qū)KⅢ-1 礦體為小陡嶺石墨礦KⅢ礦層的西延部分，根據(jù)小陡嶺石墨礦詳查時(shí)的可選性試驗(yàn)資料以及對(duì)當(dāng)?shù)剜弲^(qū)選礦廠的調(diào)查情況認(rèn)為：該區(qū)石墨礦石選礦方法采用常規(guī)浮選法為易。

7.3 礦床開采條件

①礦床開采外部條件。礦區(qū)東距淅川縣城80km，西距陜西省商南縣城60km，有山區(qū)扶貧水泥道路和柏油省道貫通。區(qū)內(nèi)水力、電力、人力資源豐富。近幾年，由于當(dāng)?shù)卣畬?duì)礦山的重視和一系列優(yōu)惠政策的出臺(tái)，礦業(yè)發(fā)展速度較快，已形成石墨礦采、選、冶生產(chǎn)鏈。②礦床開采技術(shù)條件。礦床水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件屬簡單類型。礦體產(chǎn)狀較緩、埋藏淺、相對(duì)集中。礦體圍巖為堅(jiān)硬類巖石，裂隙不發(fā)育，穩(wěn)固程度好。礦床開采對(duì)環(huán)境影響不大，滑坡、泥石流等其它地質(zhì)隱患較少。總之礦床開發(fā)的內(nèi)外部條件比較優(yōu)越。

7.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

綜上所述，該區(qū)礦石類型簡單，易采易選，交通方便。本礦床目前屬大型規(guī)模，礦石品位高；礦體多呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀較緩；礦體沿傾向尚未控制完全，礦床有進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模的遠(yuǎn)景。初步采用靜態(tài)經(jīng)濟(jì)分析，本礦山如投資1000萬元，建成年采礦石23.44 萬噸的礦山，同步生產(chǎn)周期20年，礦山開發(fā)凈態(tài)總利潤為43069.40 萬元，每年銷售收入達(dá)44536 萬元，年凈利潤1503.48 萬元。在當(dāng)前市場條件下，該礦山的開發(fā)將會(huì)有很好的投資回報(bào)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

8 結(jié)束語

通過本次工作及對(duì)以往該區(qū)地質(zhì)成果研究，基本查明礦區(qū)地質(zhì)、構(gòu)造及礦床成礦條件；基本查明了礦體數(shù)量、形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀等礦床地質(zhì)特征；基本查明了礦石類型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及有用組分含量和變化規(guī)律，基本了解了礦區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等開采技術(shù)條件，調(diào)查研究了礦石的加工利用情況，并對(duì)該礦區(qū)作了礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)概略評(píng)價(jià)。