区域变质石墨矿床都产于前寒武纪变质岩系中,大多和片麻岩、片岩、大理岩有关。矿体多呈似层状或透镜状,长数百米至数公里,厚数米。石墨呈鳞片状,质量较好,但含量较低,一般为3~5%。经碳同位素测定,这类石墨的C12/C13比值和有机碳接近,故认为是有机质经区域变质而成的。山东南墅是我国最大的晶质石墨矿床。
山东南墅石墨矿床
矿床位于山东省莱西县境内,分南墅和北墅两个矿区,以南墅矿区规模较大。
区内地层为早元古代荆山群变质岩系。含矿岩系可分上、下两个亚组:下部亚组为角闪混合片麻岩、斜长角闪岩、石榴斜长片麻岩和浅粒岩等,除石榴斜长片麻岩含少量石墨外,其它岩石都不含矿,上部亚组为白云质大理岩、斜长角闪片麻岩和石墨片麻岩,夹薄层斜长角闪岩、透辉岩、黑云变粒岩等。区内石墨矿体主要产于上部亚组岩层内(图11-6),根据矿体产出位置及与围岩的关系,矿体可分三种类型:
(1)产于大理岩与片麻岩接触带的矿体,矿体顶板为透镜状白云质大理岩,底板为含石榴石斜长片麻岩,矿体两侧为含石墨透辉岩。这类矿体主要分布在矿区的岳石矿段。
(2)产于石榴石斜长片麻岩与角闪斜长片麻岩之间的矿体,矿体中常夹有条纹构造
图11-6 南墅石墨矿岳石矿区地质图
1-花岗片麻岩;2-石榴石片麻岩;3-正长片麻岩; 4-石墨片麻岩;5-大理岩;6-花岗岩;7一辉长岩;8-石墨矿体
的硅质岩。这类矿体产于岳石矿段东部。
(3)产于大理岩中的矿体,分布在白云质大理岩中,靠近矿体的围岩为含石墨透辉岩,矿体和大理岩有明显的相变关系。大理岩内见有大片金云母堆积体。矿体内还夹有石墨片麻岩薄层。
区内矿体均呈似层状及透镜状沿一定层位产出,产状与地层一致,倾角一般在 50°左右。
矿石具浸染状构造、片麻状构造,花岗变晶结构、纤维状变晶结构。近矿围岩有明显的蚀变,主要是透辉石化、透闪石化、金云母化和阳起石化等,这些蚀变是变质热液改造的产物。
矿石中的石墨都是晶质石墨。石墨晶片长一般为150μm~1.5mm,个别可达7.5mm。脉石矿物主要为斜长石、石英、透辉石和透闪石等。
南墅石墨矿床属沉积变质矿床,变质热液及混合岩化热液对石墨的富集有一定作用。
由煤层经接触变质形成的石墨矿床都产于侵入接触带,随远离接触带,石墨渐变过渡为煤层。这类矿床中,石墨含量高,有时可达到90%,但多数为隐晶质石墨,质量较差。湖南郴县、吉林烟筒山等地产有这类矿床。