内蒙古阿拉善左旗查汗木胡鲁矿区晶质石墨矿的找矿方法研究

内蒙古阿拉善左旗查汗木胡鲁矿区晶质石墨矿的找矿方法研究

张晋畅 孙浩 脱明明

乌海市能源局、内蒙古广纳煤业集团有限责任公司

[摘要] 内蒙古阿拉善左旗查汗木胡鲁矿区晶质石墨矿位于内蒙古自治区西部，属于狼山-白云鄂博石墨矿成矿带，是刚发现的一个超大型晶质石墨矿床，目前勘探工作已经结束。文章介绍了该矿的发现历史，并对主要找矿方法和效果进行了述评，总结了找矿的经验和教训。

[关键词] 查汗木胡鲁矿区；晶质石墨矿；找矿方法研究

1 概况

2014年在内蒙古自治区阿拉善左旗敖伦布拉格镇查汗木胡鲁地区发现了一个超大型可露天开采的晶质大鳞片石墨矿，2015年勘探报告提交的提交石墨矿矿石量总计12893.10万吨，矿物量702.91万吨，平均品位5.45%。其中（121b）矿石量1477.05万吨，矿物量70.34万吨，（122b）矿石量3960.75万吨，矿物量202.84万吨；（333）矿石量7455.3万吨，矿物量429.73万吨，全矿区石墨片度1毫米以上占50%左右。笔者作为该项目的项目负责人全程参与了该矿的找矿-普查-详查-勘探全过程，现将有关情况简要回顾，以供借鉴。

2、风险勘查

包头市金宝利格投资有限公司于2014年3月12日通过招拍挂形式取得了《内蒙古自治区阿左旗查汗木胡鲁—查干木哈尔石墨矿普查》探矿权，探矿证号：T15420140503049770，有效期限：2014年05月30日-2017年05月29日；面积：11.42Km²,并与内蒙古第八地质矿产勘查开发有限责任公司勘查协议书。

2.1地质填图

在探矿证11.42Km²内进行了1:1万地质填图，通过地质填图圈定了地表露头石墨矿体9条，选定了重点工作区，面积为3.70km²，在重点工作区进行了1:2000地质填图，矿区内只要地层是中太古界乌拉山岩群，该岩群主要由片麻岩和大理岩组成，片麻岩成为了含矿母岩，大理岩为矿体围岩。

2.2剖面布设

在重点工作区内，以正东西向布设勘查线剖面，0线穿过露头矿体中心，北为奇数，南部偶数间隔100米，勘探线长度400-1200米，利用GPS进行测量。

2.3激电测深测量

激电测深是在成矿有利地段采用激电测深方法可对极化体进行定位预测，利用矿（化）体形成的视极化率异常和视电阻率异常，结合其它资料进行地质解释，为钻探（其它工程）验证提供依据。在P7、P0、P8三条勘查线剖面上布设激电测深，南北可以控制矿体800长。

由于该区岩性比较单一，仅有石墨透辉斜长片麻岩和大理岩，大理岩导电性差，激电测深表现结果为低极化高电阻。而片麻岩由于富含石墨，石墨为导电性很好的矿物，所以石墨透辉斜长片麻岩激电测深表现结果为高极化低电阻。分区分带比较明显。

2.4放射性测量

为了评价阿左旗查汗木胡鲁矿区石墨矿的放射性环境，给石墨矿开采提供放射性含量的基础性数据。在测区开展了地面伽玛能谱测量和野外样品采集，对石墨矿区的放射性含量特征进行了研究。通过野外测量和室内数据处理及对比分析，石墨矿区是伽玛空气吸收剂量偏低地区。矿区内伽玛空气吸收剂量率为6.7-89.5 nGy/h，平均值为40.735 nGy/h,远远低于全国（81.5 nGy/h）和世界（80 nGy/h）的平均值。故矿区的放射性环境整体上处于安全范围。只有极个别点位稍高于世界平均水平，不会对人和环境造成明显的危害。

2.5 探槽

累计在查汗木胡鲁矿区进行了76个探槽的施工，总施工量5215立方米，探槽中的样品布置于探槽壁底部，按矿化程度和矿石类型分别取样。刻槽断面规格10×5（cm），样长2.00m。采样取自槽壁底部，用钢钎沿采样线刻槽采集。

2.6钻探

累计在查汗木胡鲁矿区进行了83个孔位的钻探工作，累计进尺22495.23m，对岩芯系统编录后，分层取样，样长一般为2.0m，采样方法为1/2岩矿芯劈开法取样，一半为化学样，另一半作为副样保存。本次采样工作使用电动切割机垂直岩（矿）芯劈开取样。

2.7样品测试

2.7.1、光谱分析：为了解地层中有益有害组分的含量及分布情况，在钻孔中按一定间距、不同岩石类型及蚀变带从岩矿芯中的基本分析副样中采取，用以确定基本分析、组合分析、多元素分析项目和对矿体进行综合评价提供参考资料，样品测试由内蒙古自治区矿产实验研究所承担测试（测试甲级）。

2.7.2、组合分析：

为了查明矿石中伴生有益有害组分的含量及分布情况，按同一工程或相邻工程构成的同一矿体、同一块段、同一矿石类型由几个基本分析的副样组合而成。组合样原则是根据基本分析样品的长度，按比例进行组合，重量一般为200g。分析项目为：固定碳、SiO₂、Al₂O₃、S、CaO、MgO、P₂0₅、K₂O、Fe₂O₃，采用五至十件基本分析样副样组合，共20件，样品测试由内蒙古自治区矿产实验研究所承担（测试甲级）。

2.7.3多元素分析样

为全面了解矿床中各矿石类型的主要元素及其他组分的含量，以确定矿石性质和特点，按矿石类型、品级选择具有代表性的样品采集15件（yjH195和yjH603），样品从基本分析的副样中抽取进行分析。分析项目SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、MnO、TiO₂、V₂O₅、P₂O₅、S、Cu、CO₂、H₂O⁺、H2O^-、固定碳、灰分、挥发分等。样品测试由内蒙古自治区矿产实验研究所承担（测试甲级）。

2.7.4物相分析样

为确定矿石自然类型及其主要组分和伴生有益组分的赋存状态、物相种类、含量和分配率，从基本分析的副样中抽取5件具有代表性的样品进行分析，样品测试由内蒙古自治区矿产实验研究所承担（测试甲级）。

2.7.5光、薄片样

为了研究确定矿区的岩（矿）石的结构、构造、矿物成分及其共生组合，研究岩石矿物的变质、蚀变现象，确定岩石、矿物的名称，为研究矿床提供资料，选择（填图、钻孔、探槽）具有代表性的岩（矿）石采集。采集样品规格一般为 3×6×9cm。共采集光片样179件、薄片样60件。样品代表性能较好，符合规范要求。其鉴定结果已达到地质研究之要求。样品测试由宁夏自治区地质矿产中心实验室承担（测试甲级）。

2.7.6小体积质量样

在不同矿体，不同矿石类型、品级中，在采集基本化学分析样的同时，采取小体积质量样80件，每个矿体每层大于可采矿层均采取，具有代表性。样品体积一般均在60 cm³－120cm³。测定矿石体积质量(体重)的同时测定矿石的主元素品位、湿度、孔隙度。样品测试由内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院实验室承担（测试乙级）。小体积质量样测量方法采用封腊排水法，测定的石墨矿体小体积质量值最低为2.91 t/m³，最高为4.50 t/m³，平均2.74 t/m³。

2.7.7岩石物理力学试验样

为了对开采生产部门提供工程地质条件的参考数据，在矿区内选取有代表性的钻孔，按矿石类型对矿层及顶、底板围岩采取力学试验样，进行抗压、抗拉、抗剪强度等试验，共采集49组样品，每组5块，样品规格为 5×5×15cm。为研究矿床开采技术条件提供了较可靠地质资料。样品测试由内蒙古自治区第二水文地质工程地质勘查院实验室承担（测试甲级）。

2.7.8选矿试验样

为研究矿石的选矿（冶炼）性能、选矿方法、矿石矿物的物理机械性能、加工方法和步骤，以便提出矿床工业利用的经济评价，为地质评价提供可靠的技术依据。在矿区首采区内选择有代表性的探槽及钻孔（TC7-1、TC2-1、TC3-2、TC15-1、TC9-1、TC5-1、TC1-1、TC0-2、TC0-1、TC3-3、TC1-2、TC5-2、ZK0-2、ZK7-1、ZK3-2、ZK1-2、ZK9-2、ZK1-1、ZK5-1、ZK11-2、ZK2-2、ZK3-2、ZK3-1、ZK15-2）工程中采集一件石墨矿选矿试验样，按不同矿石类型、不同品位采集一个组合样，样品总重量为1127.15Kg，钻孔与和探槽按4:1配比，钻孔采集827.65kg，探槽采集299.5kg。样品的片度为 0.5～2.0mm,以1mm以上为主。和矿体总体片度接近。 样品由苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司承担选矿试验， (选冶试验：甲级)，可选性试验报告质量可靠，可以作为地质评价的依据。

3 结语

从找矿技术来看，综合利用地球物理（激电中梯、激电测深）、地质填图、槽探、钻探等工程，在该区找到了一个超大型晶质石墨矿，其中地质工作是基础，地球物理方法可以直接非常准确找到极化体。从而为布置钻孔提供依据。