四川南江石墨礦礦床地質(zhì)特征及經(jīng)濟(jì)技術(shù)初步評價

蔣光明

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊，四川 成都 610052）

四川南江石墨礦礦床地質(zhì)特征及經(jīng)濟(jì)技術(shù)初步評價

蔣光明

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊，四川 成都 610052）

目前從四川省國土資源廳地勘處了解到，南江石墨礦經(jīng)中國地質(zhì)學(xué)會組織專家評價定奪，獲得2014年度全國“十大地質(zhì)找礦成果”。所以對四川南江石墨礦礦床地質(zhì)特征及經(jīng)濟(jì)技術(shù)初步評價具有舉足輕重的意義。

四川南江；石墨礦礦床；礦床地質(zhì)特征；經(jīng)濟(jì)技術(shù)

石墨是重要非金屬礦產(chǎn)，在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中具有獨一無二的作用。近十年來，石墨消費迅速增長，資源消耗與浪費都是急需解決的，大鱗片石墨保障程度逐步降低，找礦難度加大了許多。

一、四川南江石墨礦資源

到2015年11月前，南江已查明部分石墨礦石存儲量約為8500萬噸。其中坪河石墨礦石存儲量約為320萬噸，類型為中細(xì)鱗片石墨，最高品位達(dá)35%左右，最低品位13.85%，平均地質(zhì)品位23.58%。尖山在3.62km2范圍內(nèi)石墨礦石存儲量約為8000萬噸，石墨為中細(xì)鱗片石墨，平均品位7.68%。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、科研資金的大量投入，地質(zhì)找礦的重大突破，新的石墨礦床將會被發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，據(jù)專家人士預(yù)測推斷，南江石墨礦石未來存儲量將達(dá)到2.5億噸以上。

1.石墨礦床地質(zhì)特征

南江石墨礦體位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺、龍門山～大巴山構(gòu)造中的大巴山臺緣坳陷、漢南臺拱米倉山臺穹之上兩復(fù)背斜的次級構(gòu)造姜家灣～黑山向斜和周家溝背斜的中段，張關(guān)溪次級背斜的北翼，石墨礦主要賦存于麻窩子組地層，巖層走向近東西，傾向北西，傾角40°～60°；為角礫巖，張關(guān)溪～楊家屋一帶，礦體與角礫巖產(chǎn)狀基本一致，但其界線不是截然分開，石墨多沿角礫面或巖石裂隙分布，有時角礫巖普遍石墨化，在擠壓帶有時形成石墨片巖。區(qū)域出露地層有元古界火地埡群，震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系和第四系。

由于巖漿巖與斷層的破壞，本地區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造殘缺不全。褶皺基底中發(fā)育晉寧運(yùn)動第一期的普子壩向斜、吳家壩向斜、大磨梁向斜和神墻巖背斜以及第二期的姜家灣——黑山向斜、周家溝背斜石壩梁向斜和百堰灣背斜。斷層主要有姜家灣逆斷層、鐵廠坪斷層、草壩逆斷層。

本區(qū)的巖漿分布相對較少，主要分布于礦區(qū)外圍以西，主要有呂梁期第二期超基性——堿性巖系列的正在長巖類，第三期中——中酸性巖石類系列的石英閃長巖及第四期酸性巖類的花崗巖。

礦區(qū)僅僅出露元古界火地埡群麻窩子組，上兩基底層。麻窩子組巖性為一套后層塊狀白云大理巖為主要的碳酸鹽巖建造，偶夾著石墨化白云大理巖。

2.石墨礦床的成因類型

（1）區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床，產(chǎn)生于元古宙時期陸殼基底褶皺帶中。區(qū)域內(nèi)石墨礦的產(chǎn)出構(gòu)成一個石墨礦帶，西起旺蒼縣的大河向北東有臘燭河，坪河至楊壩尖山，長達(dá)30km。礦體分布于麻窩子組上段的頂部白云大理巖中，石墨礦的產(chǎn)出有一定層位；各石墨礦區(qū)內(nèi)或附近出露的巖漿巖巖性不一致。如大河出露的堿性花崗巖，尖山石墨礦為閃長巖體且出露范圍很小，說明石墨礦產(chǎn)出與巖漿巖無專屬性；本次化學(xué)物相分析結(jié)果表明，礦石中的碳主要是以石墨的形式產(chǎn)出。礦石所含有的是晶質(zhì)石墨，含礦率8%～15%。例如南江尖山石墨礦床，就是這一種。

（2）混合巖化型石墨礦床，產(chǎn)于元古宙時期或上古生代時期陸殼基底褶皺帶中。礦體呈一層一層狀、如層狀、透鏡形狀來自于混合巖化中。礦石所含有的是晶質(zhì)石墨，有5種礦石類型，他們分別為石墨片巖型、石墨片麻巖型、石墨大理巖型、石墨透輝巖型和石墨變粒巖型，它們之中又分為風(fēng)化與未風(fēng)化兩類型。風(fēng)化型礦石，因為容易挑選而質(zhì)量上佳，含礦率為3%～22%。例如內(nèi)蒙古興和石墨礦床，就是我國主要的石墨礦床成因類型的典型代表。

（3）混染同化型石墨礦床，系古生代時期或中生代時期花崗巖漿混染同化含碳高的巖層而成的礦，礦體由含石墨混染花崗巖構(gòu)成，形狀多樣，不規(guī)則分布著。晶質(zhì)石墨礦石，呈現(xiàn)鱗片狀或者團(tuán)塊狀的樣子，含礦率3%～6%。例如新疆尉犁縣托克布拉克石墨礦床與新疆奇臺縣蘇吉泉石墨礦床。

（4）接觸變質(zhì)型石墨礦床，系煤系受中生代時期酸性巖漿作用而生成的，因為在有蓋層封閉的低壓中溫條件下，所以煤層接觸變質(zhì)為半石墨和石墨。礦體層層分布狀，多層次的。礦石為土狀石墨，含礦率60%～90%。例如湖南魯塘石墨礦床和吉林磐石石墨礦床。

二、經(jīng)濟(jì)技術(shù)初步評價

（1）據(jù)有關(guān)資料綜合統(tǒng)計分析，再進(jìn)行評估，世界石墨存儲量約為15億噸，其中晶質(zhì)石墨約5億噸，隱晶質(zhì)石墨礦石資源量高達(dá)10億噸；中國石墨礦物總資源量接近5億噸，據(jù)專家預(yù)測推斷，南江石墨礦石未來存儲量將在2.5億噸以上。南江石墨資源豐富，適合開展石墨經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（2）晶質(zhì)石墨礦一般采用露天模式開采，例如柳毛石墨礦、南墅石墨礦、平度劉戈莊石墨礦、興和石墨礦和湖北三岔埡石墨礦等，品位固定碳含量較低的為3%～10%，較高的為10%～16%，有的甚至可高達(dá)13%以上；礦石的可挑選性良好，精礦質(zhì)量也非常好；礦床規(guī)模多為中等或者大型的，這其中也有特別大型的規(guī)模。

（3）由于晶質(zhì)石墨可浮性良好，在我國大多數(shù)都是采用浮選方法進(jìn)行選礦操作。它的最重要的質(zhì)量指標(biāo)是石墨鱗片的大小，鱗片越大越多表示質(zhì)量越好，所以在選擇方法上盡可能使用多破碎，少磨礦的工藝來盡快甄選大鱗片石墨。 南江坪河石墨礦多為晶質(zhì)石墨與隱晶質(zhì)石墨的混雜類別，規(guī)劃設(shè)計的選礦方案是進(jìn)行地下坑采、多段磨礦浮選工藝的手段；使用范圍相對比較窄小，在當(dāng)下國內(nèi)市場競爭優(yōu)勢明顯不足。

（4）石墨最初加工的產(chǎn)品一般需要經(jīng)過特殊加工后，才能制作出各種特殊材料，例如高純石墨、石墨乳、石墨烯、核石墨等等，這些已成為高科技領(lǐng)域中新型復(fù)合材料的不可或缺的原料。天然石墨深加工技術(shù)飛速發(fā)展，目前我國已形成一些新型產(chǎn)業(yè)。不過當(dāng)前國內(nèi)具有深加工能力的企業(yè)屈指可數(shù)，原因是石墨新興產(chǎn)業(yè)的資金高門檻，還需長期大量提供技術(shù)研發(fā)來支持運(yùn)作。由于石墨制品深加工依托初級石墨產(chǎn)品的高質(zhì)量。因此，南江石墨礦初級產(chǎn)品想要進(jìn)入深加工領(lǐng)域，需要依靠后期的技術(shù)研究支撐。

（5）2012年8月，工業(yè)和信息化部公布了《石墨行業(yè)準(zhǔn)入條件》和《石墨行業(yè)準(zhǔn)入公告管理暫行辦法》征求意見稿，《準(zhǔn)入條件》明確，露天礦山開采礦石量不小于每年50萬噸，地下礦山開采量不小于每年10萬噸。此外，《準(zhǔn)入條件》中在建設(shè)基礎(chǔ)條件、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)布局、工藝技術(shù)與設(shè)施裝備、產(chǎn)品質(zhì)量、能耗、排放等方面提出了相對嚴(yán)格的要求。

結(jié)語

南江石墨礦礦床的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)，是我國近幾年在找石墨礦的重要突破，為我國資源戰(zhàn)略安全“錦上添花”，提高了我國石墨礦的國際地位與發(fā)言權(quán)。所以對四川南江石墨礦礦床地質(zhì)特征及經(jīng)濟(jì)技術(shù)初步評價意義非凡。

［1］李超，王登紅，趙鴻，裴浩翔，李欣尉，周利敏，杜安道，屈文俊.中國石墨礦床成礦規(guī)律概要［J］.礦床地質(zhì)，2015（6）：1223-1236.

［2］張騰飛.河南省鎮(zhèn)平縣小岔溝石墨礦礦床地球化學(xué)特征及成因分析［D］.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2015（9）：277-288.

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