国外石墨成矿规律研究论文
石墨矿床的成因主要有两种说法，一种是认为石墨矿床主要是地层中的有机物经过变质作用还原而形成的；另一种认为石墨是由一氧化碳，二氧化碳经还原结晶而成。其来源由岩浆带来或变质作用过程中从灰岩释放而来。
石墨的用途是非常广泛的，在很多地方都可以用到，石墨矿床就是可以开采石墨的矿床，那么这个矿床是怎么形成的呢？下面我就来跟大家说一说石墨矿床的成因。
石墨矿床的成因有四种：
1、区域变质型石墨矿床，产于元古宙陆壳基底褶皱带中。矿体呈层状，透镜状产于大理岩、变粒岩中，群集产出。矿石所含为晶质石墨，含矿率8%-15%，如陕西丹凤石墨矿床。
2、混合岩化型石墨矿床，产于元古宙或上古生代陆壳基底褶皱带中。矿体呈层状、似层状、透镜状产于混合岩化片麻岩中。矿石所含为晶质石墨，有石墨片岩型、石墨片麻岩型、石墨大理岩型、石墨透辉岩型和石墨变粒岩型5种矿石类型，其中又各分为风化型和未风化型矿石两类。风化型矿石，因易选而质佳，含矿率3%-22%。如山东莱西南墅、黑龙江柳毛、内蒙古兴和石墨矿床。是中国主要的石墨矿床成因类型。
3、混染同化型石墨矿床，系古生代或中生代花岗岩浆混染同化含碳高的岩层而成矿，矿体由含石墨混染花岗岩组成，呈囊状、透镜状、不规则状成群分布。晶质石墨矿石，呈鳞片状集合体或团块状，含矿率3%-6%。如新疆尉犁县托克布拉克、新疆奇台县苏吉泉石墨矿床。
4、接触变质型石墨矿床，系煤系受中生代酸性岩浆作用，在有盖层封闭的低压中温条件下，煤层接触变质为半石墨和石墨。矿体层状，多层。矿石为土状（隐晶质）石墨，含矿率60%-90%。如湖南鲁塘、吉林磐石石墨矿床。
石墨矿产在众多国家都已有发现，有工业价值的相对集中分布于少数国家。晶质石墨矿主要蕴藏在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国，隐晶质石墨矿主要分布于印度、韩国、墨西哥和奥地利等国。多数国家只产一种石墨，矿床规模以中、小型居多，只有中国等四五个国家晶质和隐晶质石墨都有产出，大型矿床较多。
一、成矿地质条件
碳在地壳中的丰度为。在岩浆岩中平均含碳量，页岩中为中为，石灰岩中含CO2为。因碳的原子容积甚小，其C4＋的离子半径小达 nm，在岩浆结晶时期，一般不参加到硅酸盐晶格中去，只有当其浓度很大且有适当的热动力条件时才能单独地组成自己的晶格成为金刚石或石墨。当它不组成自己的晶格时，经常以CO2状态存在于岩浆的气体相中或自火山孔道逸出到大气层中或在岩浆期后流体中呈配阴离子 最后形成碳酸盐矿物。
在表生作用下，碳可以部分地溶解水中，经常与金属形成重碳酸盐参加到地表水循环以至大量搬运入海，构成厚大的石灰岩沉积。大量碳质还参加到生物地球化学循环，大气中的CO2由于生物光合作用形成有机体的组成，构成有机岩类的堆积。显然，大量碳质的聚积主要发生于表生沉积作用，因而在沉积岩中含碳量远远超过岩浆岩。但是，大量碳质的堆积并不等于石墨矿床的形成，因为石墨的形成必须是碳质集中过程和一定的热动力条件的结合。人们曾从实验中制造过石墨，如用无烟煤在电炉中绝氧加热至2500℃以上得到能工业应用的石墨；用烟煤与CaF2混入于硅酸盐熔融体中，当其缓慢地冷却，结果形成六方板状石墨。这些人造石墨的热动力条件都是在高温还原条件下进行的。显然，石墨矿床形成的地质作用应属内生深成作用，因此由于表生作用、生物地球作用所引起的巨大有机碳质和无机碳酸盐的聚积，经过变质作用强烈的热动力作用的改造，同样可以使这些碳质转变成石墨。
中国石墨矿床常产出于大地构造隆起区或断裂岩浆带上，较集中的分布于中国的东部环太平洋构造带、康滇－龙门大巴－黄陵、祁连－秦岭－淮阳、天山－阴山以及金沙江－哀牢山5个成矿地带。区域变质型石墨矿床分布于中朝准地台和扬子准地台以及吉黑、秦岭、祁连、华南、三江等褶皱系的隆起区，例如，在佳木斯隆起、胶辽断隆、内蒙古地轴、豫西断隆、山西断隆及康滇地轴等隆起区，分布较多的晶质石墨矿床，规模多为大、中型矿；在黄陵背斜、龙门－大巴台缘褶带、秦岭地轴、淮阳地轴及武夷隆起区，也分布有较多的以中、小型矿为主的晶质石墨矿床。接触变质型隐晶质石墨矿床大多分布于中国东部环太平洋构造带，尤其是郯庐断裂系（包括依兰－依通断裂在内）以东地区，西部某些断裂带也有分布。岩浆热液型晶质石墨矿床则分布于中国西部的一些断裂岩浆带间。
区域变质型石墨矿床含矿岩系的时代从新太古代到早寒武世，其中以新元古代最为重要，北方多为新太古代至新元古代，南方多为新元古代至早寒武世，北方早于南方，其含矿层位有华北的桑干群、胶东的粉子山群、豫西的太华群、龙门—大巴山的火地垭群、黄陵背斜的崆岭群、康滇地轴的昆阳群、南天山的库尔勒群和兴凯湖的麻山群、武夷山的建瓯群及罗峰溪群等变质岩系；接触变质型隐晶质石墨矿床含矿岩系的时代从晚古生代石炭纪、二叠纪至中生代侏罗纪，其中最重要的是晚二叠世及早侏罗世和晚侏罗世，北方以晚、早侏罗世及石炭纪的较多，南方以二叠纪为主，其主要含矿层位北方有石盒子组、二道梁子组、鸡西群，南方有斗岭组、龙潭组及梨山组等煤系地层，产生接触变质作用的岩浆热源体的侵入时代大多为印支期—燕山期，但北方也有的为海西期；岩浆热液型晶质石墨矿床的形成则多与海西期的中、酸性岩浆岩的侵入有关。
二、矿床主要成因类型及其分布
中国已知的具有工业价值的石墨矿床按其成因可分为：区域变质型石墨矿床、接触变质型石墨矿床及岩浆热液型石墨矿床三种类型。其中以区域变质型晶质石墨矿床最多，其次为接触变质型隐晶质石墨矿床，岩浆热液型晶质石墨矿床较少。
1.区域变质型石墨矿床
此类型矿床占中国已知石墨矿床的84%，储量占石墨探明储量的77%，是中国石墨矿床中主要的工业类型。矿床赋存于前寒武纪的中、深变质岩系中，主要岩性有片麻岩、片岩、透辉（透闪）岩、大理岩、变粒岩、石英岩、斜长角闪岩等，原岩建造多属粘土岩－碳酸盐岩－基性火山岩，沉积于近陆源浅海区，石墨矿层往往赋存在其上部富碳酸盐部位，含矿岩系的变质程度普遍达到角闪岩相至麻粒岩相。矿床褶皱、断裂构造发育，常伴有晚期花岗岩、伟晶岩类侵入，混合岩化作用普遍，多期变质作用叠加影响较明显。矿体受沉积变质作用控制，有一定的层位，产状多与围岩产状一致，呈层状、似层状或透镜状，长度一般为几十至数百米，有的可达千米以上，倾角陡—中等。一个矿床中一般有多层矿体，常受断层或岩体的破坏而使矿体形态复杂化。常见的矿石类型有石墨片麻岩和石墨片岩，其次为石墨透辉岩，少数矿床有石墨变粒岩、石墨混合岩及石墨大理岩等。矿石中与石墨共生的矿物多达30余种，主要有长石、石英、云母、方解石、白云石，含多种变质矿物如透辉石、透闪石、红柱石、矽线石、石榴子石、黝帘石、蛇纹石、金云母等，伴生矿场有黄铁矿、金红石、钒云母、钒榴石等。石墨呈鳞片状结晶，聚片状或星散状较均匀分布，具定向构造或浸染构造。石墨鳞片片径 至数毫米不等，混合岩化作用常使石墨粗化或相对富集。矿石品位一般不高，固定碳含量低的为3%～10%，较高的为10%～16%，有的可达30%以上。矿石的可选性好，精矿质量也好。由于原岩沉积环境还原条件良好，含矿建造中常富含硫、钛、钒、磷物质，有的矿床中伴生的金红石、黄铁矿及钒等可供综合回收利用。矿床规模多为中—大型（有的规模特大）。属于此类型的矿床有：黑龙江鸡西柳毛，山东莱西南墅及北墅，内蒙古兴和，湖北宜昌三岔垭等石墨矿床。
矿床实例：黑龙江省鸡西市柳毛石墨矿
该矿床为区域变质型晶质石墨矿床，位于佳木斯隆起区南部麻山石墨含矿带的东端。麻山一带是一个主要由近东西向的复向斜和逆冲断裂组成的构造区，以后又被北西及北东向断裂肢解为一系列叠瓦式断块。含矿层位麻山群逆冲隆起，大面积分布于林口—鸡西—光义一带。整个麻山群普遍含石墨，共有12个石墨层，众多的矿点星罗棋布于鸡西、土顶子、黄汪沟、西麻山、石场、和平、余庆、中三阳、龙爪及光义等地构成一个规模巨大的麻山含矿带，是中国已知的最大的石墨产区。
柳毛石墨矿是麻山含矿带中规模特大的矿床，处于八面通台凸北东端，密敦断裂北西侧龙山复向斜北东断块隆起区中，矿区分布元古宇麻山群的西麻山组和龙山村组中—深变质岩系。矿体赋存在下部西麻山组中，其主要岩性：下部为石榴球斑条带混合岩夹石榴堇青片麻岩，二辉斜长片麻岩和石英钾长交代岩，大理岩及混合岩化石墨透辉斜长片麻岩等；上部以混合岩化石墨透辉斜长片麻岩、石墨矽线斜长片麻岩为主，夹石墨石英片岩、变粒岩、混合岩等，是区内的主要含矿层位。矿区内褶皱和断裂构造发育，大西沟复向斜轴向50°～600，由3个次级向斜和1个次级背斜组成，走向断裂和横断裂规模较大，对地层和矿体有控制作用，岩浆岩则以小脉岩穿插为主。
矿体分布在西麻山组上部含矿变质层位中，各矿层组成宽600～1000m 的矿带，主要分布在大西沟复向斜构造的北西翼，走向50°～60°，倾向南东，倾角45°～60°。由于褶皱、断裂对矿层的影响，矿区划分为站前、郎家沟及大西沟3个矿段，共有工业矿体56个。其中大西沟矿段的矿体最为集中，规模也最大，分布有大、小矿体44个（见图15-1、图15-2）。单矿体平均厚度11～27m，呈层状、楔状及透镜状，常见膨胀、收缩、分叉及断裂切割现象，厚度变化系数为64%，长度300～1600m，斜深200～800m，倾角40°～60°。矿石自然类型有钒榴石墨矿、矽线石墨矿、石英石墨矿、钙质（大理岩）石墨矿等。与石墨共生的矿物有：钒榴石、金红石、石榴子石、矽线石、榍石、透辉石、石英、方解石、钛铁矿等。矿石化学成分为：固定碳（Ⅶ号矿体为），品位变化系数33%,w(TiO2)(V2O5)(Fe2O3)(S)。矿石可选性好，精矿品位可达90%。矿区矿石平均风化深度，风化矿石的硬度低，含硫量降至，更有利于采选。
2.接触变质型石墨矿床
此类型矿床占中国已知石墨矿床的14%，储量占石墨探明储量的22%，是中国石墨矿床中较主要的工业类型。此类矿床是由于岩体侵入煤系地层引起煤层接触变质而成。侵入岩体一般为酸性或中、酸性花岗岩、闪长岩，岩体常沿背斜轴部或倾伏端等构造有利部位侵入，上有盖层，封闭条件良好。受变质的煤层一般为优质无烟煤，煤岩性质多属镜煤质亮煤类型。接触变质晕宽一般可达2～3km，含煤岩系原岩为粘土质岩、砂岩、碳酸盐岩等，变质成为板岩、千枚岩、片岩、大理岩等，以板岩最为广泛，变质程度一般为绿片岩相或角闪岩相。无烟煤变质为隐晶质石墨，从接触带向外渐次出现石墨—半石墨—无烟煤的渐变过渡带。
矿体呈层状、似层状、带状及透镜状分布，长度几百米至数千米，常见多层矿体，单层厚度几十厘米至数米，有的可达十余米，一般为1～3m，倾角有的陡，有的呈缓倾斜。由于矿床多生成于褶皱、断裂发育且有岩体侵入的地质环境中，矿体形态一般复杂。矿石自然类型可分软质、硬质两种。矿石外观呈土状、致密块状，由隐晶、微晶及细晶石墨鳞片构成集合体，以隐晶石墨为主，共生矿物有石英、粘土矿物、黄铁矿及红柱石、堇青石、矽线石、黑云母等。矿石品位一般较高，固定碳含量多为60%～80%，高者可达90%以上，少数矿床低于60%。矿石精选困难，一般手选加工后可提供工业利用。矿床规模以中、小型为主。属于此类型的矿床有：湖南郴州鲁塘、吉林磐石烟筒山等石墨矿床。
图15-1 黑龙江鸡西柳毛石墨矿大西沟矿段矿体分布略图
（据谭民冠，1999a)
1—第四系；2—大理岩或透辉岩；3—片岩；4—片麻岩；5—变粒岩；6—混合岩；7—石墨矿体；8—西麻山组
图15-2 黑龙江鸡西柳毛石墨矿床大西沟矿段A-B剖面略图
（据谭冠民，1999b）
图例同图15-1
矿床实例：湖南省郴州市鲁塘石墨矿
该矿床属接触变质型隐晶质石墨矿。矿床位于粤、桂、湘、赣褶皱带骑田岭褶皱区鲁塘复向斜东翼，骑田岭花岗岩体西侧，江都庙断裂和金湘源断裂之间的外接触变质围岩中。矿体赋存于上古生界上二叠系乐平统斗岭组地层中，主要岩性为板岩、石墨板岩、含石墨硅质板岩及石英细砂岩，主要构造形式为复杂的褶皱与断裂组合，褶皱轴向10°～20°，平面多呈多字形排列，以宽缓短轴褶皱为主，断裂规模大的有3组，以近东西向和20。方向的压性和压扭性断裂对矿体的控制和破坏作用明显。中生代燕山早期骑田岭花岗岩多与围岩呈齿状或枝杈状侵入接触，由于岩体侵入热力影响和褶皱断裂机理的联合作用，促使岩体西侧外接触带宽约900m 范围内的地层变质，靠近岩体的无烟煤变质成石墨，形成矿体形态复杂的隐晶质石墨矿床（见图15-3）。
图1-53 湖南郴州鲁塘石墨矿矿体分布略图
（据谭冠民，1999c)
P2c—长兴组；P2d—斗岭组； 骑田岭花岗岩；
Ⅰ～Ⅳ 石墨矿体编号；l—砂岩；2—板岩；3—角岩化粘土；4—石墨矿体
矿体主要分布于回子岭和狮子脑两向斜构造中，走向25。左右，产状平缓，倾角12°～47°。含矿岩系总厚210m，有工业矿体4层，矿体总厚度，含矿系数为，其中Ⅱ号矿规模较大，平均厚，由于塑性应变结果，因此矿体厚度在～20m之间变化较大，厚度变化系数最大158%，平均为112%。矿体露头延伸长达3300km，以芋头石沟豁为界将矿床分为南北两段，北段规模较大，为主要开采对象，全矿床保有隐晶质石墨矿石储量规模属中型矿，其深部尚有较多远景资源。在石墨矿层与煤层之间通常有一个石墨无烟煤混生带（即半石墨带），石墨、半石墨和煤层的分带大致与花岗岩体平行，随着离岩体由近而远，其矿物物理化学性质逐渐有序变化，显示接触变质矿床的典型特征。
矿石的主要矿物成分为石墨，其次为石英、绢云母、方解石、红柱石等，具土状或致密块状构造，显微鳞片变晶、鳞片变晶及隐晶质结构。呈钢灰色，具金属光泽和强的滑腻感。矿石中有用组分富集均匀，品位较高，固定碳含量一般为75%～80%，品位变化系数8%～13%，其他组分含量：灰分～、挥发分～、水分～、硫～。4个矿层中Ⅰ、Ⅱ号矿体矿石质量好，是主要开采对象。矿石可选性差，通常经手选后直接加工成各类产品。矿体表部因次生风化而往往形成一个以低硫低碳为标志的氧化带，其深度一般为20m，部分矿石品位降低，有的失去工业价值。
3.岩浆热液型石墨矿床
此类型矿床较为少见，仅占中国已知石墨矿床的2%，储量占石墨探明储量的1%，目前只在中国西部新疆、西藏等地有所发现。与岩浆有关的石墨矿床见于新疆奇台等地，产于花岗岩的接触带，矿体即为含石墨花岗岩，常成群分布，呈透镜状、囊状，形态与产状都较复杂，单矿体直径长十至数百米，厚度几十至200m，石墨呈团块状或鳞片状分布于花岗岩中，矿石品位（固定碳含量）3%～6%，矿床规模一般为中、小型。与热液有关的石墨矿可见于新疆托克布拉克等地，石墨产于库尔勒群下部大理岩与花岗伟晶岩的节理裂隙中，规模小、品位低，目前尚未探明具有工业价值的矿床。
矿床实例：新疆维吾尔自治区奇台县苏吉泉石墨矿
该矿床是中国岩浆热液型晶质石墨矿中具有代表性的矿床，位于新疆克拉麦里山北麓，东准噶尔优地槽褶皱带哈萨坟复背斜南翼，库普大断裂和清水－苏吉泉大断裂之间的一个北西向狭长构造带中。带内发育一系列褶皱和逆冲断裂，加上多期次岩浆侵入喷发，构造十分复杂。矿区内花岗岩大面积分布，尤以海西中期花岗岩分布最广，与石墨成矿有关的是该期第六次侵入的斑状黑云母花岗岩及同源的混染花岗岩。石墨矿产于黑云母花岗岩与角闪花岗岩接触带上的含石墨混染花岗岩中，含矿花岗岩的围岩为中泥盆统平顶山组地层，其岩性以凝灰岩、砂岩、粉砂岩为主，夹少量碧玉岩、玄武玢岩、钙质砂岩透镜体。区内规模较大的清水－苏吉泉断裂控制了岩体的分布和产出，形成较晚的其他两组断裂则对矿体起破坏作用，黑云母花岗岩与角闪花岗岩呈侵入接触，其接触带控制了含矿花岗岩的产出与分布。
矿体呈300°～320。方向断续展布，多为不规则透镜状，平面上为近似等轴状，略具分枝分叉和波状起伏，在主矿体附近常有一些小矿巢。矿体与直接围岩无明显界线，一般靠采样分析确定。矿体产状平缓，倾角8°～10°，局部20°。矿区共发现矿体20余个，以Ⅰ～Ⅴ号矿体规模较大（见图15-4），长度280～1000m，宽36～550m，一般深度16～29m，最深50m以上，5个矿体总储量达到中型矿规模。
图15-4 新疆奇台苏吉泉石墨矿矿体分布略图
（据谭冠民，1999d)
1—角闪花岗岩；2—混染角闪花岗岩；3—混染花岗岩；4—黑云母花岗岩；5—石墨矿体
矿石具鳞片粒状结构，可分为球状、豆状、球斑状、浸染－球斑状、浸染斑杂状构造类型，以球、豆状构造为主，其特征是石墨呈皮壳状层层结晶聚集，包围其中主要为浑圆角闪花岗岩等角砾的“夹心”，夹心中见有少量隐晶质石墨，球体直径1～5cm 不等，个别大于10cm。矿石自然类型为含石墨混染花岗岩，与石墨共生的矿物有石英、条纹长石、更长石、角闪石、黑云母以及钛铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、锆石、萤石、刚玉、独居石、磷灰石、金红石、黄铜矿、黄铁矿、辉铜矿、重晶石、天青石等，次生矿物有黄钾铁钒、孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等。石墨呈鳞片、叶片状结晶集合体，片径一般为（～)mm ×（～)mm。矿石化学成分：固定碳含量～10%，Ⅰ～V号矿体平均为～5%,w(Fe2O3)(SO3)。矿石中伴生微量元素种类多，以钛、锆、铪、铜等含量较高，w(TiO2)(Cu)，稀土元素总量可达。矿石可选性较好，矿石选矿试验结果精矿的品位和回收率都在89%以上。w(SO3)。矿石中伴生微量元素种类多，以钛、锆、铪、铜等含量较高，w(TiO2)(Cu)，稀土元素总量可达。矿石可选性较好，矿石选矿试验结果精矿的品位和回收率都在89%以上。
三、资源分布及成矿规律
我国石墨矿床分布（图15-5）在黑龙江、湖南、山东、内蒙古、吉林等省（自治区），黑龙江省石墨储量居全国第一。全国年产万吨以上的石墨矿有黑龙江柳毛、山东南壁、湖南鲁矿和吉林磐石等矿山。
中国保有储量的石墨矿产地分布于22个省（自治区、直辖市）中，按保有储量的多少，晶质石墨矿依次分布于黑龙江、四川、山东、河南、内蒙古、陕西、山西、云南、西藏、江西、湖北、吉林、甘肃、辽宁、海南、福建、河北、新疆、广东、安徽20个省（自治区）；隐晶质石墨矿分布于湖南、吉林、广东、陕西、黑龙江、北京6 个省（直辖市）。其中：陕西、广东、吉林、黑龙江4省既有晶质石墨矿，又有隐晶质石墨矿产出。
中国石墨矿产资源分布的特点：一是矿石种类齐全，以晶质石墨为主，又有隐晶质石墨产出。二是矿产地分布广泛，而储量又相对集中于少数成矿最有利的地区。晶质石墨矿保有矿物储量集中于黑龙江、四川、山东、河南、内蒙古，共占全国晶质石墨矿保有矿物储量的89%。黑龙江省保有晶质石墨矿物储量为全国之冠，占全国晶质石墨保有矿物储量的64%，其东部地区为中国晶质石墨最大的蕴藏区，其次川南滇北地区、山东东部、豫西陕东地区、内蒙古东部与山西北部地区，也相对集中保有晶质石墨矿物储量。隐晶质石墨矿主要分布于湖南省，占全国隐晶质石墨保有矿石储量的75%。再次吉林省占11%，广东省占8%，陕西省占5%。中国石墨矿产这种分布既广泛而又相对集中的特点，既便于各地兴办中、小型石墨企业，也为集中建设大规模石墨生产基地创造了条件。
图15-5 中国石墨矿床分布
中国石墨矿床的成矿作用发生于一定的大地构造发展阶段，有三个重要的成矿期，包括一次接触变质及岩浆热液成矿期和两次区域变质成矿期。
1.接触变质及岩浆热液成矿期
该期时代为印支期—喜马拉雅期（T—K,67～230Ma）属于华力西—燕山构造旋回。成矿作用发生于古欧亚大陆基本形成至开始部分解体，滨太平洋及特提斯喜马拉雅构造强烈活动阶段。在中国东部环太平洋构造域等地，由中酸性岩体侵入含煤地层引起接触变质作用，煤层变质形成隐晶质石墨矿床；而在新疆、西藏等一些地方，由于与中、酸性岩体活动有关的岩浆热液作用，形成成因独特的晶质石墨矿床。
2.区域变质第Ⅱ成矿期
该期时代为扬子—加里东期（Pt2—Pt1,400～1100Ma），属于扬子—加里东构造旋回。成矿作用发生于中国地台基本形成并开始解体的早期阶段，多见于褶皱隆起区，如佳木斯隆起、哀牢山褶皱带、金沙江褶皱带、武夷山褶皱区，云开大山褶皱区等地，以麻山群、昆阳群、罗峰溪群、陀烈群等为代表，由于区域变质作用形成晶质石墨矿床。
3.区域变质第1成矿期
该期时代为中条期以前（Ar—Pt,1700Ma以前），属于中条旋回以前的构造旋回。成矿作用发生于中国地台逐步形成阶段的陆核区及地台发展过程中的一些残块.如河淮、鄂尔多斯、武当—淮阳地盾、黄陵背斜古基底、祁连中间隆起区等地，以桑干群、粉子山群、太华群、登封群、三道洼群、崆岭群为代表，由于区域变质作用形成晶质石墨矿床。
石墨成矿规律研究论文范文
一、矿床一般工业指标
石墨矿包括以固定碳含量为评价指标的边界品位、工业品位要求。石墨矿一般工业指标（见表15-1）
表15-1 石墨矿一般工业指标
二、矿床勘查类型的划分
（一）勘查类型划分的主要因素
1.矿体规模
大型矿床主矿体的延展长度，一般大于1000m，中型矿床主矿体的延展长度，一般为1000～500m，小型矿床主矿体的延展长度一般小于500m。
2.主矿体形态及内部结构
规则－简单的，主矿体多呈层状、似层状或大的透镜体，边界规则，矿石类型（品种、品级）单一或主要矿石类型（品种）分布规则，不含或少含不连续夹层，夹石率一般小于10%。
较规则－中等的，主矿体多呈似层状、透镜状，边界较规则，主要矿石类型（品种、品级）分布较规则，不连续夹石较多，夹石率一般为10%～30%。
不规则－复杂的，主矿体多呈小透镜状或不规则体或矿体群，边界不规则，主要矿石类型（品种、品级）分布不规则，不连续夹石很多，夹石率一般大于30%。
3.主矿体厚度稳定程度
稳定的，主矿体厚度变化小或变化有规律，厚度变化系数一般小于40%。
较稳定的，主矿体厚度变化不大或变化较有规律，厚度变化系数一般为40%～70%。
不稳定的，主矿体厚度变化大或变化规律不明显，厚度变化系数一般大于70%。
4.矿石质量稳定程度
稳定的，主矿体矿石品位或其性能的变化小或变化有规律，品位变化系数一般小于40%。
较稳定的，主矿体矿石品位或其性能的变化不大或变化较规律，品位变化系数一般为40%～70%。
不稳定的，主矿体矿石品位或其性能的变化大或变化规律不明显，品位变化系数一般大于70%。
5.矿床构造、岩浆岩、岩溶对矿体的影响和破坏程度
轻微的，矿体呈单斜或开阔的向、背斜产出，断裂、岩浆岩、岩溶不发育，矿体未受到影响和破坏，或只受到轻微的影响和破坏。
中等的，矿体有次一级褶曲或局部褶曲较紧密，断裂、岩浆岩、岩溶较发育，矿体受到影响和破坏。
严重的，矿体褶曲紧密复杂，断裂、岩浆岩、岩溶发育，矿体受到强烈的影响和破坏。
（二）勘查类型的划分
（1）第Ⅰ勘探类型
矿体形态简单，呈层状，似层状或较大透镜体，主矿体连续沿走向长几百米至千米以上，厚一般十几米至几十米或更大，稳定，变化系数小于40%；石墨分布均匀；断裂及岩体（脉）对矿体无破坏或破坏甚微；规模中到大型。如山东平度刘戈庄石墨矿床。
（2）第Ⅱ勘探类型
矿体形态较简单，呈层状、似层状、透镜状，主要矿体比较连续，沿走向长一般几百米至千米以上，矿体内夹石较少，矿体边部分叉现象较普遍，厚一般为几米至几十米，较稳定，变化系数40%～70%；石墨分布均匀；断裂及岩体（脉）对矿体破坏不大；规模以大、中型为主。如黑龙江鸡西柳毛及山东莱西南墅刘家庄石墨矿床。
（3）第Ⅲ勘探类型
矿体形态复杂，呈不规则的层状、似层状、透镜状，主矿体不连续，沿走向长几百米，夹层或夹石较多，分叉复合现象普遍，厚一般几十厘米至几米，不稳定，变化系数70%～100%；石墨分布均匀；断裂及岩体（脉）对矿体破坏较大；规模以中型为主。如湖北宜昌三岔垭、吉林磐石烟筒山和新疆奇台苏吉泉石墨矿床。
上述勘探类型的划分是根据矿床中主矿体（可以是一个或几个）规模（其储量必须占勘探范围内总储量的70%以上），形态复杂程度、主要有用组分含量的分布均匀程度、被构造和火成岩体（脉）破坏情况等地质因素确定的（表15-2）。中国已勘探的石墨矿床，属于第1勘探类型的很少，晶质（鳞片状）石墨矿床多属第Ⅱ、Ⅲ勘探类型，隐晶质（土状）石墨矿床多属第Ⅲ勘探类型。
表15-2 勘查类型划分的主要因素和供类比使用的矿床勘查类型表
三、不同勘查类型工程间距
对推断的矿产资源，可布置数量有限的取样工程，验证地质调查和物探成果，大致查明矿体地质特征。对于勘查工程数量多的矿床，可运用地质统计学或其他方法确定最佳工程间距；也可进行不同勘查手段的工程验证，确定最佳工程间距（表15-3）。
表15-3 石墨矿床探求控制的矿产资源/储量勘查工程间距单位：m
四、采样、样品加工及分析、测试
1.取样
（1）岩矿鉴定取样
对不同类型的矿石和岩石分别取代表性岩矿鉴定样品。
（2）基本分析取样
所有见矿工程和可以利用的矿体露头均应采取基本分析样品。样品应沿矿体厚度方向布置，按工程、矿体、矿石类型、矿石贫富而分层、分段连续采取。近矿围岩也应采取适当数量的样品。厚度大于 的明显夹石应单独采样。若一个样段是由矿石（单层厚大于10cm）与夹石交互组成，也可将此样段中的矿石与夹石分别合并成两个分样，此样段的成分为两个样成分的加权平均值。
基本分析样段长度（按矿体真厚度计算）：一般1～2m，如果矿石沿厚度方向品位不大，且不在边界品位上下波动时，样长可适当放宽。
基本分析采样方法：在矿体露头或坑探工程中通常采用刻槽法，样槽规格一般可采用（5cm ×3cm）～（10cm ×5cm），钻孔采样采用半心法，不同回次岩心直径或采取率相差很大时要分别采取，采集样品的半心和保留的另一半岩心其成分应基本相似。采样操作应符合有关规程规定的要求，注意防止外来杂质混入样品。
（3）组合分析取样
一般以单工程为单位，应按矿石类型、品级从连续的若干基本分析样品的副样中，按基本分析单样样长的比例，计算出每件单样应称取的质量，经充分混匀组合而成；当矿石成分变化小、矿体薄、单工程基本分析样品数量少时，也可用同一矿产资源/储量估算块段的相邻工程的同一矿体、矿石类型、品级的基本分析副样进行组合。组合分析样品应在各勘探线剖面上有代表性的工程中采取。组合分析样长一般为5～10件基本分析样组合。
（4）多元素分析取样
应按矿体、矿石类型、品级各采1～2件。样品可从组合分析或基本分析副样中选取，也可单独采集有代表性样品。
（5）专项取样
晶质（鳞片状）石墨矿片度测定详查或勘探阶段应根据石墨的分布特点，采集有代表性的矿石标本，平行片理切制光片，按小于100 目（）、100 ～80 目（）、80～50目（）、大于50目四个目级在镜下进行测定，计算各目级所占百分比。大、中型矿床光片数量不少于150 ～200 片（相当于测定面积600 ～800cm2），小型矿床光片数量一般不少于100片。
2.样品加工
化学分析样品的制备应按《地质矿产实验室测试质量管理规范—13岩矿分析试样制备规程》（）的要求进行。样品加工一般分为粗碎、中碎、细碎三个阶段，每个阶段又包括破碎、过筛、拌匀、缩分四个工序，采用切乔特公式编制加工流程，其中缩分系数K值一般采用。
3.分析、测试
基本分析项目为固定碳，石墨精矿分析项目为影响石墨精矿提纯、深加工的有害组分SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO,MgO,S等。
组合分析项目为晶质（鳞片状）石墨矿除固定碳外，增加有可能综合利用的组分，隐晶质石墨矿除固定碳，灰分，挥发分，水分，S,Fe2O3外，还可根据矿石多元素分析和光谱分析资料增加其他有用、有害组分。
多元素分析项目一般为SiO2,Al2O3,Fe2O3,FeO,MgO,CaO,Na2O,K2O,TiO2, V2O5,P2O5,S,Cu,CO2,H20＋,H2O－，固定碳，灰分，挥发分等。
矿石体积质量（体重）和湿度测定：一般测定小体积质量（体重），每一矿石类型或品级不少于20～30件，一般规格为60～120cm3。
矿床开采技术条件测试：测定矿石、围岩及主要夹层的抗压强度、抗剪强度等物理力学性能，一般按类型各测定2～3组样品。
五、矿床勘查评价要点
石墨矿床勘探控制程度的要求，除对矿体形态、产状、空间位置的控制程度，应参照勘探类型和相应的勘探工程间距部署勘探工程，达到各级储量的相应要求外，对适于露天开采的矿床，应用工程控制主矿体的四周边界和露天采场底界标高面上的矿体界线；对适合坑道开采的矿床，应用工程系统控制勘探范围内矿体的边界及延深.对勘探范围以外矿体仍有延深者，需酌情做稀疏的控制，了解其远景。勘探深度应根据矿床的具体特点、开采规模和技术经济条件确定，当前勘探深度以200m 为宜，或根据建设需要确定。对具有综合回收利用价值的其他矿产和有用组分，如区域变质型晶质（鳞片状）石墨矿床中可能有金红石、磷灰石、黄铁矿、蓝晶石、钒（含钒白云母）、锶等，接触变质型产于煤系中的隐晶质（土状）石墨矿床中可能有瓷土及分散元素等，应进行综合评价。
石墨矿床勘查手段一般以槽探和钻探为主，槽探主要用于揭露地表地质情况，追索和圈定矿体。钻探用于追索和圈定深部石墨矿体，根据矿区和矿体的实际情况，也可使用其他探矿手段。由于石墨属良导电矿物，根据矿化体与围岩的电性差异特征，物探电法测量在石墨矿的找矿和勘探中得到广泛应用。实践证明，激发极化法测量的异常，基本可反映石墨矿带或矿体的位置，甚至形态与产状。当矿体被后期较大的断裂或岩体（脉）破坏错动时，在异常形态上亦有显示，还可综合使用自然电场法、电测深法、联合剖面法及电测井等方法，根据物探资料结合地质特点分析，可以指导勘探工程的部署，提高找矿效果和勘探效益。
石墨矿石的工业要求，考虑到虽然对晶质（鳞片状）石墨矿石来说，这种矿石由于固定碳含量低，工业上不能直接利用，必须经过选矿才能获得合乎要求的石墨产品，矿石中所含各种杂质，经选矿后一般可以基本脱除，但脱除程度差则会影响石墨质量；隐晶质（土状）石墨矿石固定碳含量一般较高，由于石墨粒度太小，选矿效果不好，目前工业上只经手选后磨成粉末即行使用，鉴于这种矿石系石墨的直接产品，因此矿石中含硫、铁等量高时会降低耐火度与化学稳定性、影响产品质量。但是，由于石墨的用途广泛，各种产品对石墨的质量要求不一，各种杂质对各种用途的产品质量的影响也不相同，因此，在矿床勘查的工业指标中对矿石中的杂质一般不做限制。
综合评价：产于煤系中的隐晶质石墨矿床可能伴生有瓷土矿和稀散元素锗；区域变质型晶质石墨矿床中常伴生有铀、钒、钛、金、银、黄铁矿、稀土元素、磷灰石、高铝矿物原料等，应注意综合评价、综合回收利用。
石墨是晶态单质碳，在地球上广泛存在。可能是有机物经过复杂的沉积变质，或许经历过构造一岩浆变形一改造等过程才形成的。在树根底下发现具有一定偶然性，可能恰好这棵树长在了石墨矿床的上面。由于不了解1564年及以前巴罗代尔的地质背景，无法根据成矿时代、成矿环境、物源等推理具体的石墨矿床的成因。以下文献仅供参考：《天然石墨的成因、晶体化学特征及对石墨烯产业化的约束》 （刘剑）。里面有讲天然石墨的成矿过程。《中国石墨矿床成矿规律概要》，有讲矿床成因。《中国石墨矿床类型、成矿区带划分及成矿规律》，有讲矿床成因。
石墨矿床的成因主要有两种说法，一种是认为石墨矿床主要是地层中的有机物经过变质作用还原而形成的；另一种认为石墨是由一氧化碳，二氧化碳经还原结晶而成。其来源由岩浆带来或变质作用过程中从灰岩释放而来。
石墨的用途是非常广泛的，在很多地方都可以用到，石墨矿床就是可以开采石墨的矿床，那么这个矿床是怎么形成的呢？下面我就来跟大家说一说石墨矿床的成因。
国外石墨烯导热膜研究现状论文
石墨烯在中国的研究与发展：
中国在石墨烯研究上具有独特的优势，从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富，价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心，尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。
如欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划，拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所，力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。
石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件，为了探寻石墨烯更广阔的应用领域，还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺，使其得到更好的应用。
石墨烯用途是：
石墨烯可以用来制作晶体管，由于石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。
相比之下，如今以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性；石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点，又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。
具有较大的比表面积，良好的导电性和导热特性，是很有潜力的储能材料。石墨烯作为新型储能材料，其优势有以下几点： 石墨烯具有良好的导电性和开放的表面，赋予其很好的储能功率特性。其宏观结构由微米级、导电性好的石墨烯片层搭接而形成，形成开放的大孔径体系，这样的结构为电解质离子的进入提供了势垒极低的通道，保证这种材料良好的功率特性。 石墨原料储量丰富、便宜，化学法制备的石墨烯成本较低。在对其工艺进行优化、放大之后，化学法制备的功能化石墨烯材料有望成为很有竞争力的储能材料。 石墨烯性状特征和活性炭、石墨材料相近，如果作为电极材料，可以与现有的超级电容器和锂离子电池的工艺路线兼容。石墨烯材料具有导电和导热特性，且可以形成厚度可调控的石墨烯膜，可以构建非常好的薄膜电池和储能器件。 石墨烯具有较大的理论比表面积，大的比表面积决定了其具有较高的能量密度。目前石墨烯材料的比表面积（200～1200 m2 /g） 与理论预测值还有较大的差距，如何调控石墨烯的织构，使石墨烯表面可以完全被电解质溶液所浸润，是目前的重要课题。 石墨烯作为sp2杂化材料的基元材料，可以通过表面改性、复合，构筑“纳米建筑”等手段对其进行二次结构的构建，通过优化结构，获得高储电容量的材料。在分子筛微孔孔隙中可以制备获得单层石墨烯片层扭曲形成的单壁多孔炭，经过热处理可以获得非常好的大功率特性。苏州华诚电子石墨烯。总之，石墨烯材料具有优异的储能性质，也表现出良好的应用前景。目前石墨烯的研究尚待深入，经过系统研发，解决其中科学问题和工艺问题后，有望成为市场潜力巨大的电极材料。
主要上市公司：贝特瑞(835185);方大炭素(600516);银基烯碳(400070);碳元科技(603133);沃特新材料(002886);常州二维碳素(833608)
本文核心数据：石墨烯行业企业营收额;石墨烯行业区域企业数量;石墨烯行业企业产能
行业概况
1、定义
石墨烯，是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。应用于物理、材料、电子信息、计算机等众多领域，具有较好的额导热性、光学特性和稳定性。石墨烯虽然从合成和证实存在到今天只有短短十几年的时间，但目前已经得到了较为广泛的应用。石墨烯层数可分为单层石墨层、少层石墨烯和多层石墨烯;按照功能化形式可以分为氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯等;按照产品形态又可分为石墨烯粉体和石墨烯薄膜。
2、产业链剖析：下游应用较为广泛
石墨烯产业链的上游为石墨矿资源及生产设备;中游为石墨烯薄膜和石墨烯粉体制造;下游主要的应用以新能源、涂料、大健康、节能环保、化工新材料、电子信息等六大产业。
目前，我国石墨烯产业链的上游石墨烯矿产及设备公司有方大炭素、思泉新材和宝泰隆等;中游石墨烯粉体和薄膜的生产公司有常州二维碳素、第六元素和中泰化学等;下游应用领域众多，目前较为广泛的新能源领域的代表企业有贝特瑞新材料、东方碳素、南都电池和欣旺达等;涂料领域的代表性企业有墨睿科技和深创时代等;大健康领域代表性公司有烯旺科技和圣泉集团等;节能环保领域的代表性企业有正拓能源和驰飞等;化工新材料的代表性企业有新纶科技和华高烯暖等;电子信息领域的代表性企业包括远望谷和汉威电子等。
行业发展历程：行业处在突飞猛进阶段
石墨烯的理论研究始于1947年，迄今已有70余年的历史。但真正能够独立存在的二维石墨烯晶体则是出现在2004年，英国曼彻斯特大学天文物理学教授Andre K. Geim领导的研究小组利用微机械剥离方法首次获得了石墨烯，标志着这一新型材料的问世。中国国家自然科学基从2007年开始对石墨烯项目投资，促进了我国石墨烯产业的发展。2013年以来，石墨烯先后被列入“十二五”“十三五”规划中，政策的推动促使了我国一大批石墨烯企业的诞生，石墨烯生产开始走向批量化、规模化。2017年至今，石墨烯已经在锂电池、太阳能、散热材料、电缆LED等行业有了较为广泛的应用。
行业政策背景：“十四五”规划愈发重视石墨烯行业的发展
相比于国外政府较早进行政策扶持，我国直到2012年才由工信部发布《新材料产业“十二五”发展规划》，首次明确提出支持石墨烯新材料的发展。之后，我国先后出台《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》《国家创新驱动发展战略纲要》《新材料产业发展指南》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等文件，确立石墨烯在新时代我国制造业发展中的重要战略地位，鼓励在电化学储能、海洋工程、柔性电子器件、重大环保技术装备、汽车、航天航空行业等领域拓展石墨烯应用。2021年，国家发改委发布了《国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》，提出大力支持发展新材料产业的重点任务。
行业发展现状
目前，石墨烯产品主要为石墨烯粉体和石墨烯薄膜。石墨烯粉体主要应用于防腐涂料、锂电池、超级电容、导热塑料、消费电子散热片等行业;石墨烯薄膜主要在导热膜、柔性显示、传感器、集成电器等行业有较为广泛的应用。
1、供给：石墨烯粉体和石墨烯薄膜已经实现大规模量产
目前中国大部分石墨烯行业代表性企业均已建立石墨烯产品生产线，其中，在明确公布产量数据的企业中，第六元素、凯纳股份、青岛昊鑫及先丰纳米的石墨烯相关产品产能均达到了千吨级别。此外，根据2021年11月12日举办的2021(第八届)中国国际石墨烯创新大会公布的数据，目前中国已成为石墨烯材料生产大国，石墨烯粉体产能达万吨，石墨烯薄膜产能740万平米。
注：上述数据均来源于企业官网，部分企业官网数据未做更新。
2、需求：石墨烯需求不断增加，市场规模达百亿以上
2015年到2018年，我国石墨烯产业处于高速发展期。据中国经济信息社数据统计，2015年石墨烯市场规模仅为6亿元，2018年我国石墨烯产业规模约为111亿元，复合增长率高达117%。在高速发展后，从2019年开始石墨烯行业进入快速平稳发展期，增速有所降低，根据赛迪智库发布的《2020年中国石墨烯产业发展形势展望》估算，2019年中国石墨烯规模将达到120亿元;根据石墨烯联盟公布的数据，2020年国内石墨烯相关领域市场规模达140亿元。初步估测2021年中国石墨烯市场规模或达到157亿元。
3、专利情况：2020年石墨烯相关专利申请热度最高
根据智慧芽搜索结果，2015-2022年9月，我国石墨烯相关专利申请数量先增后降，2020年相关专利申请数量达到峰值33390项，2021年相关专利申请数量下降至30165项。此外，截至2022年9月的石墨烯相关专利中，发明申请类型的专利占比最多，达到了57%，其次为授权发明，占比为27%。
注：查询时间为2022年9月26日。
4、发展痛点：关键技术制约下游应用拓展
由于石墨烯从发现至今仅经历10余年时间，其发展仍处于较新的阶段，尽管石墨烯在规模化生产技术和 工艺装备等方面均取得重大进展，但其低成本规模化制备技术、下游应用技术、绿色制备技术等方面仍存在技术瓶颈，且产品普遍存在尺寸和层数不均匀、质量不稳定等问题，材料的各项性能指标远不及实验室水平，难以满足大规模工业化量产的需求，制约了石墨烯在下游应用领域的拓展。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国石墨烯行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
凹陷带锡铜成矿规律研究的论文
南岭地区地质研究工作历史悠久且程度较高。早在20世纪初期，丁文江、李四光、田崎隽、黄汲清等老一代地质学家先后到该区进行过地质矿产的调查研究工作，初步确定了区内的地层层序、构造轮廓、矿产种类和分布特点。代表性成果见之于李四光所著的《南岭何在》(1943年)、《中国地质学》(1939年)，黄汲清所著的《中国主要地质构造单位》(1945年)，黄汲清、张文佑主编的1：100万《中国地质图》等。解放后的近几十年来，有关地质勘查单位、大区研究所、中国地质科学院、中国科学院、石油和冶金等部委、大专院校等众多单位的几代地质工作者进行了大量的地质调查、勘探和研究工作，积累了丰富的基础地质资料，发现了大量的矿产开发基地，取得了一批在国内外有重要影响的地质调查及科学研究成果。
1979～1982年间，广西、广东、湖南、江西四省(区)分别对南岭地区主要成矿区(带)开展了以钨、锡、铜、铀、铅、锌为主的首轮区划工作；1994年各省(区)分别完成了金、银、铅、锌、铜、锑、稀有、稀土等矿种的第二轮远景区划；1988～1996年间，湖南省湘南地质勘查院在湘南地区开展了锡铅锌中大比例尺成矿预测；2003年在中国地质调查局的统一部署下，以蒋中和为组长的科研小组开展了南岭地区矿产资源调查评价重点选区研究，为近年来地质大调查项目的部署提供了科学依据。
“六五”期间，“南岭地区有色稀有金属矿床的控矿条件、成矿机理、分布规律及成矿预测研究”项目的实施使该区与成矿有关的基础地质问题和某些区域成矿理论问题的认识上了一个大台阶，具体表现在：①建立了鉴别不同成因类型花岗岩的岩石学-地球化学标志，为寻找不同金属成矿花岗岩奠定了基础；②取得了赣南、粤北、桂北3个地球化学分区岩石的元素丰度，并对其成矿意义作了评价，为总结区域成矿规律、进行成矿预测提供了地球化学依据；③总结了南岭区域构造的五大特征，评述了构造对成岩成矿的控制作用，并划分了11个构造岩浆岩成矿区；④建立了五大成矿系列、6个亚系列、21个矿床模式，编制了1：200万南岭地区与花岗岩类有关矿床成矿系列图，阐明了矿床的分布规律，并从同一系列的不同类型矿床之间的成因联系和互为找矿标志的角度为找矿预测奠定了科学的基础；⑤总结了泥盆系层控矿床受层、相、位三位一体联合控制的特征，为泥盆系层控矿床的预测和找矿指明了方向。
“七五”期间，“湘桂粤赣地区锡铅锌铜隐伏矿研究”所选定的10片工作区，有富贺钟、都庞岭、郴(州)桂(阳)、粤北、崇余犹等5片在南岭中段。区域成矿理论方面，史明魁等(1993)提出“活动性边缘成矿”和“古水热活动区”成矿理论，为区域成矿预测提供了理论依据，并系统地总结了区内锡多金属矿床的时空分布规律和锡铅锌多金属矿床类型划分，根据近80个与花岗岩有关的矿床统计资料分析，指出锡矿化主要集中于早白垩世，其次是晚侏罗世。空间分布上，锡(钨、铋)、铜、铅、锌等有色金属大多产在坳陷区，大矿也多产于坳陷内。地质块体结合带，尤其是古板块结合带上矿床数量多、大矿也多；在NE向的结合带与NW向深断裂交汇处，往往形成矿结或矿化中心。较系统地研究了成矿花岗岩的地质-地球化学-地球物理判别标志。
“八五”期间，“武夷-云开典型成矿区成矿地质条件及成矿预测研究”是在前两项基础上的延伸性研究，部分覆盖了南岭中段地区，主要研究矿种是金银铜铅锌，但其一些重要的结论，仍值得研究借鉴：①武夷-云开地区，无论是与铜铅锌金银有成因联系的中酸性岩类，还是与锡(钨)铜多金属有关的酸性花岗岩，都是源自地壳深部(或下地壳)壳幔质混熔型(或I型)花岗质岩浆分离结晶作用的系列产物；②将区内构造发展划分为基底形成、盖层发育和板内变形三大阶段。而板内变形阶段是以挤压推覆(发生在燕山早期)及拉张拆离作用(发生在燕山晚期)为机制的中生代构造作用为最大特色，并为有色、稀有、贵金属成矿提供了最重要的地球动力学背景。
新一轮国土资源大调查项目实施初期(2000～2002年)，宜昌地质调查中心实施了“华南成矿区成矿规律和找矿方向研究”项目，总结了不同时期块体拼合带控制矿化集中区(带)向东南方向迁移，区域岩浆-成矿作用迁移演化与大陆生长密切相关，区域壳幔构造-地球化学格架对矿集区(带)的控制等成矿规律，认为矿床主要集中分布在隆起区与凹陷区转换部位、盆地边缘、板块拼贴带、隆起区核部区域性深大断裂带等4个部位，提出了粤西—桂东和滇黔桂等地区的找矿方向，指出一批具有较好找矿潜力的矿化集中区。
2003～2007年“南岭地区锡矿成矿规律研究”项目在系统分析总结南岭中段成矿地质背景的基础上，结合大调查以来区内的找矿工作实践及最新成果，以中生代构造-岩浆-成矿为主线，开展了锡多金属矿区域成矿规律和主要类型锡矿成(找)矿模式研究，又取得了以下一些新成果和新认识：
1)提出了地幔上隆、岩石圈减薄引起的玄武岩浆底侵作用可能是华南内陆燕山期花岗岩形成和爆发性成矿的诱因。
2)将南岭花岗岩按物质来源分为壳源重熔型(C型)、壳幔混合及其分异型(H型)和铝质A型花岗岩三大类，并认为该区的大型锡矿与H型和铝质A型花岗岩的关系密切，而不是以前普遍认为的典型的壳源重熔型(C型)花岗岩。
3)在对典型钨锡矿床及其赋矿岩体详细解剖和地质关系调查研究的基础上，采用锆石SHRIMP法、全岩和石英包裹体Rb-Sr法、云母Ar-Ar法以及辉钼矿Re-Os法获得了一批高精度的成岩成矿年龄数据，为深入研究成矿机理、成矿动力学机制、探讨区域成矿规律以及成矿预测等提供了大量年代学基础资料。值得注意的是，本项目还获得了一个印支期辉钼矿Re-Os等时线年龄数据[(±)Ma]，该年龄与赋矿花岗岩的形成年龄接近，虽然只有一个年龄值，但是一个突破，证明印支期也有钨锡成矿的形成。因此，在以后的找矿勘探中对印支期成矿问题应引起重视。
4)提出了地幔流体对南岭锡多金属矿的形成起了重要作用的认识：根据矿石中黄铁矿(黄铜矿)He、Ar同位素组成和流体包裹体成分、镁铁质微粒包裹体及其寄主花岗岩成矿元素Sn及CO2、F、Cl等挥发分元素含量的变化关系、区域花岗岩的Sm、Nd、Rb、Sr同位素组成特点以及幔源中-基性岩(玄武岩、辉绿岩、煌斑岩)的分布情况等，认为南岭锡矿的成矿流体为地幔、地壳和大气水混合产物，但以地幔流体为主，并且成矿物质Sn可能主要来自地幔，而非地壳。
5)对南岭地区原生锡矿类型进行了重新划分，包括云英岩型、变花岗岩型、矽卡岩型、石英脉型、斑岩型和破碎带蚀变岩型等6种类型，其中破碎带蚀变岩型又根据破碎带性质的差异进一步划分为断裂破碎带蚀变岩和层间破碎带蚀变岩2个亚型。
6)初步建立了矿集区及主要类型(云英岩型、矽卡岩型、变花岗岩型和破碎带蚀变岩型)锡矿的找矿模式以及南岭中段主要类型锡矿综合(成)找矿模式。每个模式主要反映了成矿的主导控制因素、成矿岩体的基本特征、矿床特征以及可能的矿化与蚀变分带。
7)总结了锡多金属的控矿因素、找矿标志和时空分布规律：南岭地区中生代印支期成矿作用不发育，燕山期成矿作用显著，可分为90～100Ma、130～140Ma、150～160Ma3个阶段，其中150～160Ma是区内成矿的高峰期。燕山期成矿作用在时间上能与花岗岩成岩时代较好地对应，反映了二者在时间上的一致性。在空间上，南岭中段锡矿集中分布在1带(NE向锡田-骑田岭-九嶷山-花山、姑婆山锡多金属成矿带)和4区(湖南大义山锡多金属成矿区、广西都庞岭锡多金属成矿区、粤北全南锡多金属成矿区、湖南桂东-江西崇(义)-(上)犹-(大)余锡多金属成矿区)。成矿集中区多属于中生代岩石圈减薄区内的强烈减薄区，即位于古板块结合带、坳陷区与隆起区过渡带和深大断裂带附近。这些地方构造相对薄弱，有利于地幔物质的加入，有利于成矿。
对于老卡岩体凹陷带的形成及其控矿作用，燕山期花岗岩侵位无疑是一个主导因素，但凹陷带的空间展布和成矿性也明显受到地层、构造、印支期火山岩等因素的制约。
（1）地层控矿规律
凹陷带矿体主要赋存于个旧组卡房段的第一 、第三 、第五 层位中。卡房段第一层 含锡量最高、含铜量第二，而且在第一层顶部夹有多层变火山岩，为东凹形成大矿富矿提供了最为有利的条件， 层位赋存的矿体以铜、锡矿化为主。卡房段第三层 含锡一般，含铜最高，但该层不含变火山岩，其富矿性不如东凹， 层位赋存的矿体以锡、铜矿化为主。卡房段第五层 含锡较高，并有变火山岩产出，在北凹产出以3-9＃矿体为代表的锡铜矿体，并以锡矿化为主。
图 东凹典型地质剖面图
1.地层界线与编号；2.燕山期花岗岩；3.印支期变火山岩；4.断裂；5.硫化矿；6.矽卡岩矿
图 新山凹陷典型地质剖面图
1.地层界线及编号；2.燕山期花岗岩；3.矽卡岩；4.硫化矿；5.变火山岩
图 西凹典型地质剖面图
1.矽卡岩；2.花岗岩；3.矿体
（2）构造控矿规律
上有背斜（穹隆），下有突起；上有突起，下有凹陷，凹中赋矿。在背斜轴部与断裂构造交会处形成的凹陷带往往形成富锡、铜矿体。如13-2＃矿体位于竹叶山背斜与老熊硐、拉里黑、前坡山断裂交会部位形成的凹陷内。
凹陷带内地层的层间构造，如层间滑动、层间剥离和层间破碎带控制了凹陷带内似层状矿体的发育。
（3）燕山期花岗岩控矿规律
凹陷带矿体都是围绕老卡花岗岩体接触-凹陷带产出。从时间看，老卡岩体在个旧花岗岩体中是一种相对晚期侵位的岩体；从岩体形态上看，老卡岩体在剖面上呈“截锥状体”或“蘑菇状侵入体”；在岩性上，老卡岩体为中细粒黑云母花岗岩，岩石经受后期自变质而形成淡色花岗岩；在岩石化学成分上，老卡岩体在燕山期岩体中相对更富 SiO2、Fe2O3、Na2O、K2O，贫Al2O3、TiO2、FeO、MgO、CaO、P2O5等；在微量元素方面，老卡岩体较高松岩体更富B、F等挥发性组分，并更富Cu、Pb、Zn、W、Sn、Li、Rb等矿化和微量元素。这些特征决定了老卡花岗岩体接触-凹陷带的成矿专属性。
（4）围岩蚀变控矿规律
成矿凹陷带往往具有较强的围岩蚀变，内接触带花岗岩中发育电气石化、云英岩化、萤石化、毒砂化、黄铁矿化等组合蚀变，外接触带往往发育矽卡岩化蚀变，变火山岩中多发育金云母化、阳起石化、绿泥石化、萤石化组合蚀变。围岩蚀变强度和规模与成矿规模密切相关。
（5）凹陷带矿体空间分布规律
1）凹陷带形态、产状、规模的变化直接影响矿体的形态、产状、规模。凹陷带矿体主要赋存于岩枝、岩舌上下接触带和其前端，凹根、凹底接触带部位，以及凹陷中间平行于地层产出；凹兜开口小，兜大而深，与地层倾斜方向相反，且倾角陡，对成矿有利；一般岩舌型凹陷的矿体宽度小，厚度大，矿体呈囊状或扁豆状，规模较大；岩枝型凹陷的矿体较宽，但厚度较薄，多为似层状、层状；岩舌与岩枝复合型凹陷的矿体多在凹根部富集，呈透镜状或不规则状。一般上覆岩枝，岩舌厚大对成矿有利。
2）凹陷带矿体长轴走向基本同凹陷带走向一致。如赋存在东凹的13-2＃矿群，东凹走向北东，它的走向也为北东；13-1＃矿体（群）赋存在西凹，西凹走向近南北，它的走向也为南北向。一般凹根与凹口的距离越大，矿体的宽度越宽；上覆岩枝厚，则矿体相对较厚。凹根上翘，矿体宽度变窄，矿体薄。凹陷带的形态越复杂，越有利于成矿，凹陷呈较陡的与地层倾向相反的狭长囊状或槽状时，矿体富厚，如3-9＃矿体。在凹陷带产状变化处，常见矿体变厚，品位变高。
3）在凹陷带中矿体产出部位不同，其矿化类型也有区别。产于变火山岩中及其上下接触带的多为变火山岩锡石-硫化物型铜锡矿，常呈层状、似层状；矽卡岩化锡石-硫化物型锡铜矿可产于凹陷带的外接触带的各个部位，形态变化较大，分布广泛；电气石花岗岩型锡矿、云英岩型锡矿多产于凹陷带的内接触带，多呈薄皮状、脉状；矽卡岩化大理岩型锡矿一般产于凹陷带内碳酸盐岩地层层间构造中，多平行于地层呈层状产出；变火山岩硫化物型铜（金）矿以层状、似层状产于变火山岩中的变火山岩与大理岩的接触带。
4）凹陷带矿体成矿元素在空间分布上具有明显的分带性。花岗岩凹陷的内接触带主要分布锡矿化，铜矿化则分布在外接触带。在整个凹陷带垂向上，成矿标高由高向低，矿体则有锡（铅）矿→锡、铜矿→铜、锡矿→铜矿的成矿趋势。
5）矿体规模越大、矿化类型也越多，矿化元素组合越丰富。如13-2＃矿体包含了各种矿化类型，矿化元素除Cu、Sn外，还有多种有用元素，如Pb、Zn、W、Bi、Au、Ag、S、As等。
石墨烯最新研究论文
超级材料—石墨烯
“超级材料”这个词近来被大量的使用——陶瓷超级材料，气凝胶超级材料，弹性体超级材料。但是有一种超级材料把它们都淹没了，它让它的发现者获得了诺贝尔奖，并为科学的炒作和兴奋定义了上限。它有可能使处理、电力储存、甚至太空 探索 发生革命性的变化，这就是石墨烯材料。那么石墨烯的市场应用主要有哪些方面的呢？
石墨烯是由单层碳原子排列成六边形晶格的一种异形体(形式)。它是碳的许多其他异形体的基本结构元素，如石墨、钻石、碳、碳纳米管和富勒烯。石墨烯有许多不同寻常的性质，它能有效地传导热量和电，它的导电性也非常高，而且几乎是透明的。它不仅具有令人难以置信的物理特性，还被广泛引用为每一重量基础上创造的最坚固的材料。例如，石墨烯在原子小的情况下，可以使处理器中的晶体管更加紧密地封装，并允许许多电子行业向前迈进一大步。
在未来的石墨烯时代，随着批量化生产以及石墨烯技术等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，未来，石墨烯将会在以下领域率先实现商业化应用：
01 基础研究方面的应用
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义，它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中，电子的质量仿佛是不存在的，这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动，从而必须用相对论量子力学来描述，这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向：一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验，可以在小型实验室内用石墨烯进行。
02 传感器方面的应用
石墨烯可以做成化学传感器，这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的，根据部分学者的研究可知，石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。石墨烯是电化学生物传感器的理想材料，石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。
03 新能源电池方面的应用
新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外，石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源 汽车 电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。
04 防腐涂料领域的应用
目前国内防腐涂料消费量近180万吨，占世界防腐涂料总消费量的40%以上。我国防腐涂料需求主要集中在船舶、石油化工、桥梁、集装箱等领域。涂料中添加石墨烯后，石墨烯能够形成稳定的导电网格，有效提高锌粉的利用率，同时，石墨烯涂层能在金属表而与活性介质之间形成物理阻隔层，对基底材料起到良好的防护作用。
近年石油化工、铁路交通、新能源、基础设施建设等更是蓬勃发展，为防腐涂料提供了广阔的市场空间。烯旺 科技 致力于对石墨烯涂料进行大规模商业和工业应用，为全球客户提供高效产品和全方位解决方案，打破中国重防腐涂料和核心原料严重依赖进口的局面，为涂料行业工业提供坚实的基础。 作为石墨烯应用的开拓者，石墨烯防腐涂料和功能性涂料成为烯旺 科技 重点发展战略之一。烯旺 科技 整合集团投资的涂料资源，组织顶尖科研人员，率先开发了石墨烯复合陶瓷耐蚀树脂和涂料系列产品以及独特的石墨烯改性锌粉底漆等。
05 医疗 健康 领域的应用
今年3月，南京医科大学和烯旺 科技 共同研发的一项石墨烯无创治疗肿瘤新技术，被美国生物医学顶级期刊《Advanced Therapeutics》(先进医疗) 作为封面论文发表，这种无创、低副作用、低成本的全新治疗策略，或将成为治愈癌症的一大进步，有望成为未来肿瘤治疗的主流方法之一。
在慢性病的治疗上，石墨烯具有巨大的医疗潜力。石墨烯释放的远红外，作用于人体时会引发细胞原子与分子的共振，共振效应可将远红外线的热能传递到人体皮下的较深部分，作用于血管微循环系统，可加速血液循环，强化各组织间的新陈代谢，调理身体，促进慢性病的康复。石墨烯在医疗领域的发展令人惊喜，运用非药物疗法治病，一方面减少损伤，一方面节省费用，不仅让医疗技术变得更加成熟，提高医疗活动的效率和质量，更可以与传统医疗技术形成互补，同时降低医疗成本。借助这样治疗方式，才能不断让优质的医疗资源普惠到更多人群中。
石墨烯 科技 为医学领域带来了重大突破，更为人类 健康 贡献了非凡力量。烯旺 科技 在石墨烯医疗领域的更多应用，让更多科学以及医学专家坚信，在未来数十年内，更多现在无法解决的问题，石墨烯将发挥更大的作用。
总而言之，从现今石墨烯技术的实际应用以及技术水平来看，对石墨烯的很多发展已经有了决定性的进度，其中在防腐涂料及医疗 健康 领域，烯旺 科技 已发展到可以规模商业应用的阶段。我们相信，随着越来越多成熟石墨烯应用的加速落地，石墨烯，将重新定义世界，让我们一起期待世界的改变。
成果简介
高容量硅 (Si) 被公认为高性能锂离子电池 (LIB) 的潜在负极材料。但是，放电/充电过程中的大体积膨胀阻碍了其面积容量。 本文，上海交通大学微纳米科学技术研究院张亚非教授课题组在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊 发表名为“Binder-Free, Flexible, and Self-Standing Non-Woven Fabric Anodes Based on Graphene/Si Hybrid Fibers for High-Performance Li-Ion Batteries”的论文， 研究设计了一个柔性石墨烯纤维织物（GFF）为基础的三维导电网络，形成无粘合剂且自支撑的高性能锂离子电池的硅负极。
Si 颗粒被牢固地包裹在石墨烯纤维。起皱引起的大量空隙石墨烯在纤维中能够有效地适应锂化/脱锂过程中硅的体积变化。GFF/ 电极在 100 次循环后在 mA cm –2的电流密度下表现出优异的循环性能，比容量为 920 mA hg –1。此外，GFF/ 电极在 400 次循环后在 mA cm –2的电流密度下表现出 580 mA hg –1的优异可逆容量。GFF/ 电极的容量保持率高达 。更重要的是，质量负载为 mg cm –2的 GFF/ 电极实现了 mA h cm –2的高面积容量，其性能优于报道的自支撑 Si 阳极。这项工作为实现用于高能 LIB 的无粘合剂、柔性和自立式 Si 阳极提供了机会。
图文导读
图 1. (a) 自立式 GFF/Si - X电极制造过程示意图。（b）醋酸溶剂中的 GOF/Si、（c）GOFF/Si 和（d）GFF/Si- X 的数码照片，揭示了其柔韧性。(e) GFF/ 电极冲压成面积为 cm 2 的小圆盘。
图 2. (a) GFF/ 低倍率的 SEM 图像和 (b) 部分放大的 SEM 图像，揭示了两个独立的纤维在两者相遇的点合并为一个。(c,d) GFF/ 表面和横截面的 SEM 图像。
图 3. GFF/Si- X电极在 mA cm –2电流密度下的电化学特性；所有比容量均以自立式电极的总质量为基础计算。(a) 第一次循环充电/放电电压曲线。(b) ICE 的比较分析。(c) 循环性能比较。(d) GFF/ 电极在 mV s –1扫描速率下的CV 测量值。(e) GFF/ 的倍率性能。(f) 具有不同阳极重量的 GFF/ 电极的面积容量
图 4. GFF/Si-HI、GFF/ 和 GFF/Si-800 C 电极的循环性能比较
图 5. GFF/Si-HI、GFF/ 和 GFF/Si-800 C 的成分分析：(a) XRD 图，(b) 拉曼光谱，(c) GFF/Si-的 TGA 曲线N 2气氛中的HI ，和 (d) FT-IR 光谱。
图 6. (a,b) GFF/ 电极在循环前后的拉曼光谱和 XRD 图案。GFF/ 电极在 100 次放电/充电循环后的形态研究：(c,d) 锂化/脱锂后低倍和高倍率的 SEM 图像；插图是循环后 GFF/ 电极的数码照片；(e,f) TEM 和 HRTEM 图像；插图是低倍放大的 SAED 图像；(g) 元素映射。
小结
在这项研究中，基于 GFF 的 3D 导电网络被设计用于无粘合剂和自立式 Si 阳极。GFF 结构在放电/充电循环期间成功地抑制了 Si 的体积膨胀。提出了一种新策略，用于制造用于高性能 LIB 的无粘合剂、柔性和自立式 Si 阳极。
文献：