Geochemical Characteristics and Genesis of the Longwangmiao Graphite Deposit in Xixia County,North Qinling

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.03.01

Abstract

Abstract:

The Longwangmiao graphite deposit in Xixia is located in the southern branch of the eastern Zhuyangguan-Liuquanpu graphite metallogenic belt in the North Qinling Mountains. The orebody occurs in the middle-deep regional metamorphic rock series of the Paleoproterozoic Qinling Group, and the original rock belongs to the terrigenous clastic rock-carbonate sandwiched basic volcanic rock sedimentary formation. The orebody is layered and quasi-layered, and the local occurrence is lenticular. The ore structure is mainly scaly, and a small amount of ore is disseminated or massive. The ore is mainly composed of calcite marble containing graphite (ribbon). The major elements are characterized by low Si, low Al, low alkali, high CaO and high LOI. The analysis of trace elements shows that large ion lithophile elements such as Rb, U, Th, La and Sm are enriched, while high field strength incompatible elements such as Ba, Nb and Ti are deficient. The Sr/Ba ratio ranged from 0.55 to 3.30, with an average of 2.07. The Rb/Sr ratio ranged from 0.02 to 1.15, with an average of 0.28. The content of ∑REE is on the high side, the differentiation degree of REE is high, the LREE is richer than HREE, and the negative anomalies of Eu and Ce are obvious, indicating that the protolith of the graphitic metamorphic rock series may have been formed in the marine tectonic environment of the passive continental margin. Comprehensive analysis shows that the Xixia Longwangmiao crystalline graphite deposit is an organic genetic regional metamorphic crystalline graphite deposit with obvious characteristics of superimposed heating metamorphism and tectonic transformation in the later stage of deposit formation.

Key words: graphite ore, geochemistry, genesis of the deposit, Xixia County,Henan Province

CLC Number:

YAN Kun, YANG Yanwei, WANG Liwei, ZHU Rongbin, LU Yunshen, ZHAO Hui. Geochemical Characteristics and Genesis of the Longwangmiao Graphite Deposit in Xixia County,North Qinling[J]. Geoscience, 2021, 35(03): 589-598.

Figures/Tables 9

References 38

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矿床名称	赋矿地层	岩(矿)石类型	矿体形态	产状	备注
灵宝泉家峪	太华群板石山组	石墨化片麻岩、石墨透辉混合岩	似层状、透镜状、楔形状	200°∠40°~77°	文献[1]
鲁山背孜	太华群水底沟组	石墨黑云斜长片麻岩、石墨大理岩	层状、似层状、透镜状	210°∠40°~75°	文献[9]
汝州拉台			层状、似层状、透镜状	280°~320°∠54°~75°	文献[10]
汝州范庄			似层状、透镜状	220°~320°∠47°~63°	文献[11]
淅川小陡岭	古元古界陡岭群大沟岩组	石墨斜长片(麻)岩	似层状、透镜状	5°~350°∠30°~71°	文献[3]
镇平小岔沟	古元古界秦岭群雁岭沟组	钙质石墨片岩	层状、似层状、透镜状	190°~350°∠25°~80°	文献[4]
西峡横岭		石墨大理岩	构造控矿层状、似层状	30°~230°∠45°~72°	文献[4]
西峡大路沟		石墨黑云斜长片麻岩、石墨大理岩	夹层状、似层状、透镜状	40°~210°∠56°~85°	文献[5]
西峡军马河		石墨黑云斜长片麻岩、石墨大理岩	层状、似层状、透镜状	200°~220°∠30°~60°	文献[7]
西峡狮子寨		石墨片麻岩、石墨大理岩	似层状、脉状、大透镜状	200°~220°∠55°~87°	文献[8]
研究区	秦岭群雁岭沟组、峡河岩群界牌岩组	石墨石英方解大理岩、石墨白云石英片岩	层状、似层状、透镜状	15°~210°∠60°~85°	本文

矿床名称	赋矿地层	岩(矿)石类型	矿体形态	产状	备注
灵宝泉家峪	太华群板石山组	石墨化片麻岩、石墨透辉混合岩	似层状、透镜状、楔形状	200°∠40°~77°	文献[1]
鲁山背孜	太华群水底沟组	石墨黑云斜长片麻岩、石墨大理岩	层状、似层状、透镜状	210°∠40°~75°	文献[9]
汝州拉台			层状、似层状、透镜状	280°~320°∠54°~75°	文献[10]
汝州范庄			似层状、透镜状	220°~320°∠47°~63°	文献[11]
淅川小陡岭	古元古界陡岭群大沟岩组	石墨斜长片(麻)岩	似层状、透镜状	5°~350°∠30°~71°	文献[3]
镇平小岔沟	古元古界秦岭群雁岭沟组	钙质石墨片岩	层状、似层状、透镜状	190°~350°∠25°~80°	文献[4]
西峡横岭		石墨大理岩	构造控矿层状、似层状	30°~230°∠45°~72°	文献[4]
西峡大路沟		石墨黑云斜长片麻岩、石墨大理岩	夹层状、似层状、透镜状	40°~210°∠56°~85°	文献[5]
西峡军马河		石墨黑云斜长片麻岩、石墨大理岩	层状、似层状、透镜状	200°~220°∠30°~60°	文献[7]
西峡狮子寨		石墨片麻岩、石墨大理岩	似层状、脉状、大透镜状	200°~220°∠55°~87°	文献[8]
研究区	秦岭群雁岭沟组、峡河岩群界牌岩组	石墨石英方解大理岩、石墨白云石英片岩	层状、似层状、透镜状	15°~210°∠60°~85°	本文

成分	含石墨石英方解大理岩											石英方解大理岩
成分	TC0302-B01	TC0902-B01		TC0902-B02		TC0902-B03		TC4001-B03		TC4001-B05		TC2603-B01
SiO₂	29.78		20.09		10.13		51.87		23.80		19.57	15.60
Al₂O₃	7.59		2.46		2.10		4.44		6.87		5.69	4.99
TiO₂	0.40		0.12		0.11		0.24		0.35		0.25	0.21
Fe₂O₃	3.53		0.63		0.50		3.45		3.06		2.62	1.11
FeO	0.31		0.46		0.50		0.55		0.55		0.43	0.30
CaO	28.01		39.69		43.97		17.21		33.81		37.06	41.77
MgO	1.46		0.54		2.42		0.42		0.84		0.39	0.45
K₂O	1.83		0.73		0.59		1.69		0.66		0.25	0.65
Na₂O	0.17		0.11		0.10		0.07		0.42		0.14	0.38
MnO	0.09		0.04		0.03		0.04		0.15		0.11	0.05
P₂O₅	0.09		0.12		0.14		0.23		0.12		0.09	0.08
烧失量	26.51		34.92		39.31		19.60		29.24		33.29	34.31
总量	99.80		99.97		99.97		99.88		99.92		99.93	99.94
K₂O+Na₂O	2.00		0.85		0.69		1.76		1.08		0.39	1.03
K₂O/Na₂O	10.78		6.57		6.02		25.08		1.59		1.77	1.70
A/NK	3.36		2.52		2.61		2.28		4.90		11.47	3.77
A/CNK	0.14		0.03		0.03		0.14		0.11		0.08	0.06

成分	含石墨石英方解大理岩											石英方解大理岩
成分	TC0302-B01	TC0902-B01		TC0902-B02		TC0902-B03		TC4001-B03		TC4001-B05		TC2603-B01
SiO₂	29.78		20.09		10.13		51.87		23.80		19.57	15.60
Al₂O₃	7.59		2.46		2.10		4.44		6.87		5.69	4.99
TiO₂	0.40		0.12		0.11		0.24		0.35		0.25	0.21
Fe₂O₃	3.53		0.63		0.50		3.45		3.06		2.62	1.11
FeO	0.31		0.46		0.50		0.55		0.55		0.43	0.30
CaO	28.01		39.69		43.97		17.21		33.81		37.06	41.77
MgO	1.46		0.54		2.42		0.42		0.84		0.39	0.45
K₂O	1.83		0.73		0.59		1.69		0.66		0.25	0.65
Na₂O	0.17		0.11		0.10		0.07		0.42		0.14	0.38
MnO	0.09		0.04		0.03		0.04		0.15		0.11	0.05
P₂O₅	0.09		0.12		0.14		0.23		0.12		0.09	0.08
烧失量	26.51		34.92		39.31		19.60		29.24		33.29	34.31
总量	99.80		99.97		99.97		99.88		99.92		99.93	99.94
K₂O+Na₂O	2.00		0.85		0.69		1.76		1.08		0.39	1.03
K₂O/Na₂O	10.78		6.57		6.02		25.08		1.59		1.77	1.70
A/NK	3.36		2.52		2.61		2.28		4.90		11.47	3.77
A/CNK	0.14		0.03		0.03		0.14		0.11		0.08	0.06

元素成分及参数	含石墨石英方解大理岩						石英方解大理岩
元素成分及参数	TC0302-B01	TC0902-B01	TC0902-B02	TC0902-B03	TC4001-B03	TC4001-B05	TC2603-B01
Rb	86.71	37.35	30.02	78.41	28.67	13.12	34.10
K	15 175.78	6 091.97	4 937.95	14 069.09	5 493.23	2 046.20	5 357.98
Ba	490.56	78.39	84.74	124.72	290.32	220.88	58.62
Th	6.45	2.71	2.37	11.38	6.32	4.31	3.59
U	8.78	1.29	1.64	2.14	6.02	3.34	0.74
Nb	7.85	2.58	2.70	5.14	6.10	4.22	3.67
Sr	466.19	256.44	279.59	68.45	538.13	555.35	618.82
P	407.78	505.26	623.83	1 021.11	524.23	390.35	367.84
Zr	95.21	275.47	56.57	68.30	83.22	68.34	64.80
Hf	2.42	6.42	1.34	1.77	2.47	1.94	1.66
Ti	2 413.60	706.39	680.45	1 455.40	2 105.81	1 477.72	1 232.29
Ni	87.74	11.43	14.41	18.94	53.04	38.98	15.23
Co	10.06	3.24	6.30	9.78	6.35	2.91	3.44
Rb/Sr	0.19	0.15	0.11	1.15	0.05	0.02	0.06
Sr/Ba	0.95	3.27	3.30	0.55	1.85	2.51	10.56
La	21.38	21.80	12.43	32.87	28.06	30.16	14.46
Ce	40.52	39.31	22.34	61.18	32.57	8.09	24.69
Pr	5.44	4.95	2.88	7.85	7.26	4.95	3.01
Nd	21.21	18.60	11.22	28.82	28.01	19.21	10.94
Sm	4.23	3.83	2.24	5.67	5.73	3.63	1.97
Eu	0.88	0.52	0.41	0.71	0.90	0.68	0.48
Gd	3.88	3.33	2.01	4.95	4.86	3.83	1.75
Tb	0.69	0.48	0.33	0.69	0.82	0.65	0.27
Dy	4.11	2.49	1.87	3.48	4.67	3.72	1.54
Ho	0.83	0.45	0.35	0.62	0.94	0.78	0.29
Er	2.43	1.19	0.96	1.71	2.74	2.33	0.79
Tm	0.38	0.19	0.15	0.25	0.42	0.34	0.12
Yb	2.39	1.19	0.93	1.61	2.67	2.15	0.75
Lu	0.37	0.20	0.14	0.25	0.40	0.31	0.12
Y	25.24	13.53	10.52	17.70	30.09	31.41	7.76
ΣREE	108.72	98.52	58.26	150.68	120.06	80.82	61.19
LREE/HREE	6.22	9.36	7.63	10.10	5.85	4.73	9.86
(La/Yb)_N	6.43	13.10	9.58	14.62	7.53	10.08	13.86
δEu	0.66	0.44	0.59	0.41	0.52	0.56	0.80
δCe	0.92	0.93	0.92	0.93	0.56	0.16	0.92