Geochemical Characteristics and Genesis Analysis of Daheba Epimetamorphic Graphite Deposit in Wangcang, Sichuan Province

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.03.02

Abstract

Abstract:

Daheba graphite deposit is a newly discovered large phanerocrystalline graphite deposit in the southern margin of Micangshan, northern Sichuan. The geological characteristics of the deposit and the geochemical characteristics of major, trace elements and rare earth elements of minerals are studied in the paper. The results show that the ore bearing strata are parametamorphic rocks. The original rock deposition of graphite ore body in Daheba mining area is under anoxic reduction environment, and the protolith is composition of carbonaceous clayey fine to silt stone and carbonaceous marlite. The characteristics of trace elements indicate that the ore body is mainly composed of terrigenous clastic sediments. The sedimentary water is mainly fresh to brackish water with low salinity and uneven mixing. The average value of ∑REE of the ore is 150×10 ^-6, which is similar to marlite; The average value of δCe is 0.91, Ce indicating weak negative anomaly; The average value of δEu is 0.67, Eu is negative anomaly and has the characteristics of coastal tidal flat facies deposition; The δ ¹³C values of the ore bearing rocks ranged from -21.4‰ to -19.0‰, with an average of -19.86‰, indicating that the main source of metallogenic carbon is organic carbon, which may be mixed with some inorganic carbon. The genetic type of the deposit is sedimentary metamorphic. The metamorphism may be multiple regional metamorphism and superimposed migmatization.

Key words: crystalline graphite, geochemical characteristics, organic carbon, sedimentary metamorphic type, Daheba in Wangcang County

CLC Number:

P619.25⁺2

DUAN Wei, TANG Wenchun, LI Longchang, RAN Qiang, ZHANG Fei, LI Xiaosong, XU Yongsheng. Geochemical Characteristics and Genesis Analysis of Daheba Epimetamorphic Graphite Deposit in Wangcang, Sichuan Province[J]. Geoscience, 2021, 35(03): 599-607.

Figures/Tables 8

References 40

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组分及参数	石墨矿体						围岩(大理岩)
组分及参数	DH-1	DH-2	DH-3	DH-4	DH-5	平均	DH-6	DH-7	DH-8
SiO₂	55.2	32.8	47.4	43.9	39.9	43.8	3.29	14.8	2.78
Al₂O₃	13.7	7.56	10.3	10.7	11.8	10.8	0.70	0.13	0.70
Fe₂O₃	3.92	5.40	3.04	6.04	4.74	4.63	0.12	<0.10	0.14
FeO	1.84	0.70	0.98	1.58	1.90	1.40	0.24	<0.10	0.53
TiO₂	0.73	0.48	0.65	0.76	1.04	0.73	0.07	0.03	0.08
CaO	0.69	18.91	2.52	0.89	1.63	4.93	47.5	28.7	51.2
MgO	2.80	3.67	3.57	1.33	1.52	2.58	4.02	17.94	2.21
K₂O	4.96	2.67	3.00	3.33	3.34	3.46	0.24	0.016	0.19
Na₂O	1.13	0.28	0.98	1.36	1.53	1.06	0.04	<0.02	0.02
P₂O₅	0.26	0.11	0.52	0.34	0.67	0.38	0.007	0.013	0.014
V₂O₅	0.31	0.22	0.62	0.28	0.61	0.41	<0.01	<0.01	<0.01
烧失量	14.8	27.60	25.40	28.90	30.80	25.50	43.40	38.00	41.80
总量	100.34	100.40	98.98	99.41	99.48	99.68	99.63	99.63	99.66
固定碳	7.13	5.68	20.70	22.90	26.10	16.50	0.15	0.20	0.32
SiO₂/Al₂O₃	4.03	4.34	4.59	4.10	3.39	4.09	4.71	113.0	3.99
K₂O/Na₂O	4.38	9.69	3.05	2.46	2.18	4.35	6.71	0.80	8.41
MgO/CaO	4.06	0.19	1.42	1.50	0.93	1.62	0.08	0.62	0.04
K₂O+Na₂O	6.09	2.95	3.98	4.69	4.87	4.51	0.27	0.04	0.21
A/CNK	2.02	0.35	1.59	1.92	1.81	1.54	0.01	0.00	0.01
A/NK	2.25	2.56	2.60	2.28	2.42	2.42	2.58	3.64	3.36

组分及参数	石墨矿体						围岩(大理岩)
组分及参数	DH-1	DH-2	DH-3	DH-4	DH-5	平均	DH-6	DH-7	DH-8
SiO₂	55.2	32.8	47.4	43.9	39.9	43.8	3.29	14.8	2.78
Al₂O₃	13.7	7.56	10.3	10.7	11.8	10.8	0.70	0.13	0.70
Fe₂O₃	3.92	5.40	3.04	6.04	4.74	4.63	0.12	<0.10	0.14
FeO	1.84	0.70	0.98	1.58	1.90	1.40	0.24	<0.10	0.53
TiO₂	0.73	0.48	0.65	0.76	1.04	0.73	0.07	0.03	0.08
CaO	0.69	18.91	2.52	0.89	1.63	4.93	47.5	28.7	51.2
MgO	2.80	3.67	3.57	1.33	1.52	2.58	4.02	17.94	2.21
K₂O	4.96	2.67	3.00	3.33	3.34	3.46	0.24	0.016	0.19
Na₂O	1.13	0.28	0.98	1.36	1.53	1.06	0.04	<0.02	0.02
P₂O₅	0.26	0.11	0.52	0.34	0.67	0.38	0.007	0.013	0.014
V₂O₅	0.31	0.22	0.62	0.28	0.61	0.41	<0.01	<0.01	<0.01
烧失量	14.8	27.60	25.40	28.90	30.80	25.50	43.40	38.00	41.80
总量	100.34	100.40	98.98	99.41	99.48	99.68	99.63	99.63	99.66
固定碳	7.13	5.68	20.70	22.90	26.10	16.50	0.15	0.20	0.32
SiO₂/Al₂O₃	4.03	4.34	4.59	4.10	3.39	4.09	4.71	113.0	3.99
K₂O/Na₂O	4.38	9.69	3.05	2.46	2.18	4.35	6.71	0.80	8.41
MgO/CaO	4.06	0.19	1.42	1.50	0.93	1.62	0.08	0.62	0.04
K₂O+Na₂O	6.09	2.95	3.98	4.69	4.87	4.51	0.27	0.04	0.21
A/CNK	2.02	0.35	1.59	1.92	1.81	1.54	0.01	0.00	0.01
A/NK	2.25	2.56	2.60	2.28	2.42	2.42	2.58	3.64	3.36

组分及参数	石墨矿体						围岩(大理岩)
组分及参数	DH-1	DH-2	DH-3	DH-4	DH-5	平均	DH-6	DH-7	DH-8
Rb	105	146	123	110	113	119	14.2	1.03	10.5
Sr	155	83.1	75.7	60.5	43.1	83.5	277	111	278
Ba	667	317	584	463	454	497	55.9	30.6	35.9
Nb	10.0	10.1	10.2	9.21	12.0	10.3	0.59	0.28	1.43
Ta	1.58	1.23	1.10	1.15	2.58	1.53	0.14	0.059	0.40
Cs	2.80	3.25	2.91	1.38	1.22	2.31	0.59	0.081	0.63
U	12.9	18.2	28.2	48.8	55.9	32.8	1.04	0.69	0.37
Th	7.82	15.3	11.2	11.3	5.50	10.2	2.79	0.26	1.47
Zr	231	111	159	131	175	162	9.15	2.41	8.64
Hf	10.7	10.9	5.44	4.80	6.31	7.62	0.42	0.49	0.28
V	1 861	1 220	3 496	1 579	3 501	2 332	8.30	14.8	18.7
Cr	621	194	845	462	554	535	11.1	10.4	10.6
Co	21.3	18.0	8.02	19.8	17.5	16.9	0.64	0.43	1.51
Ni	127	121	72.5	144	245	142	1.91	1.44	4.65
Y	16.7	33.2	35.7	12.8	33.0	26.3	16.9	7.88	30.4
Rb/Sr	0.67	1.76	1.62	1.82	2.62	1.70	0.05	0.01	0.04
Sr/Ba	0.23	0.26	0.13	0.13	0.09	0.17	4.96	3.62	7.75
U/Th	1.65	1.19	2.52	4.32	10.2	3.97	0.37	2.66	0.25
Ni/Co	5.98	6.71	9.04	7.27	14.0	8.61	2.98	3.38	3.09
V/Cr	3.00	6.30	4.14	3.42	6.32	4.63	0.75	1.42	1.77
La	32.7	42.4	23.7	19.0	28.0	29.2	14.2	19.3	16.0
Ce	69.9	75.7	50.8	40.8	54.3	58.3	25.6	23.4	33.9
Pr	10.1	10.1	7.01	5.60	7.32	8.02	4.04	3.18	4.93
Nd	38.6	38.4	28.0	21.0	28.0	30.8	15.2	11.3	20.3
Sm	7.46	7.32	5.72	3.81	5.79	6.02	3.17	2.06	4.26
Eu	1.34	1.44	0.97	1.06	1.33	1.23	0.61	0.43	0.97
Gd	5.57	6.30	5.36	2.99	5.38	5.12	2.74	1.72	3.96
Tb	0.66	0.87	0.81	0.40	0.83	0.71	0.42	0.25	0.59
Dy	3.34	5.14	5.11	2.26	5.16	4.20	2.51	1.44	3.60
Ho	0.58	0.96	1.04	0.42	0.97	0.79	0.46	0.25	0.66
Er	1.83	3.24	3.39	1.38	3.12	2.59	1.48	0.79	2.04
Tm	0.28	0.44	0.50	0.21	0.45	0.38	0.21	0.11	0.27
Yb	1.93	3.06	3.44	1.49	3.08	2.60	1.48	0.73	1.78
Lu	0.34	0.50	0.55	0.24	0.47	0.42	0.22	0.11	0.26
ΣREE	175	196	136	101	144	150	72.3	65.1	93.5
ΣLREE	160	175	116	91.3	125	134	62.8	59.7	80.4
ΣHREE	14.5	20.5	20.2	9.39	19.5	16.8	9.52	5.40	13.2
LREE/HREE	11.0	8.55	5.75	9.72	6.41	7.95	6.60	11.1	6.11
δEu	0.61	0.63	0.53	0.93	0.72	0.67	0.62	0.68	0.71
δCe	0.92	0.85	0.94	0.94	0.89	0.90	0.80	0.66	0.91

组分及参数	石墨矿体						围岩(大理岩)
组分及参数	DH-1	DH-2	DH-3	DH-4	DH-5	平均	DH-6	DH-7	DH-8
Rb	105	146	123	110	113	119	14.2	1.03	10.5
Sr	155	83.1	75.7	60.5	43.1	83.5	277	111	278
Ba	667	317	584	463	454	497	55.9	30.6	35.9
Nb	10.0	10.1	10.2	9.21	12.0	10.3	0.59	0.28	1.43
Ta	1.58	1.23	1.10	1.15	2.58	1.53	0.14	0.059	0.40
Cs	2.80	3.25	2.91	1.38	1.22	2.31	0.59	0.081	0.63
U	12.9	18.2	28.2	48.8	55.9	32.8	1.04	0.69	0.37
Th	7.82	15.3	11.2	11.3	5.50	10.2	2.79	0.26	1.47
Zr	231	111	159	131	175	162	9.15	2.41	8.64
Hf	10.7	10.9	5.44	4.80	6.31	7.62	0.42	0.49	0.28
V	1 861	1 220	3 496	1 579	3 501	2 332	8.30	14.8	18.7
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Ni	127	121	72.5	144	245	142	1.91	1.44	4.65
Y	16.7	33.2	35.7	12.8	33.0	26.3	16.9	7.88	30.4
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Sr/Ba	0.23	0.26	0.13	0.13	0.09	0.17	4.96	3.62	7.75
U/Th	1.65	1.19	2.52	4.32	10.2	3.97	0.37	2.66	0.25
Ni/Co	5.98	6.71	9.04	7.27	14.0	8.61	2.98	3.38	3.09
V/Cr	3.00	6.30	4.14	3.42	6.32	4.63	0.75	1.42	1.77
La	32.7	42.4	23.7	19.0	28.0	29.2	14.2	19.3	16.0
Ce	69.9	75.7	50.8	40.8	54.3	58.3	25.6	23.4	33.9
Pr	10.1	10.1	7.01	5.60	7.32	8.02	4.04	3.18	4.93
Nd	38.6	38.4	28.0	21.0	28.0	30.8	15.2	11.3	20.3
Sm	7.46	7.32	5.72	3.81	5.79	6.02	3.17	2.06	4.26
Eu	1.34	1.44	0.97	1.06	1.33	1.23	0.61	0.43	0.97
Gd	5.57	6.30	5.36	2.99	5.38	5.12	2.74	1.72	3.96
Tb	0.66	0.87	0.81	0.40	0.83	0.71	0.42	0.25	0.59
Dy	3.34	5.14	5.11	2.26	5.16	4.20	2.51	1.44	3.60
Ho	0.58	0.96	1.04	0.42	0.97	0.79	0.46	0.25	0.66
Er	1.83	3.24	3.39	1.38	3.12	2.59	1.48	0.79	2.04
Tm	0.28	0.44	0.50	0.21	0.45	0.38	0.21	0.11	0.27
Yb	1.93	3.06	3.44	1.49	3.08	2.60	1.48	0.73	1.78
Lu	0.34	0.50	0.55	0.24	0.47	0.42	0.22	0.11	0.26
ΣREE	175	196	136	101	144	150	72.3	65.1	93.5
ΣLREE	160	175	116	91.3	125	134	62.8	59.7	80.4
ΣHREE	14.5	20.5	20.2	9.39	19.5	16.8	9.52	5.40	13.2
LREE/HREE	11.0	8.55	5.75	9.72	6.41	7.95	6.60	11.1	6.11
δEu	0.61	0.63	0.53	0.93	0.72	0.67	0.62	0.68	0.71
δCe	0.92	0.85	0.94	0.94	0.89	0.90	0.80	0.66	0.91

序号	样品岩性	δ¹³C/‰	数据来源
1	石墨片岩	-21.4	本文实测
2	石墨大理岩	-19.0
3	石墨片岩	-19.5
4	石墨片岩	-19.9
5	石墨片岩	-19.5
6	石墨矿	-22.0~-24.5	南江坪河石墨矿^[3]
7	大理岩	+0.60~+1.50	南江坪河石墨矿^[3]
8	石墨片岩	-28.01~-28.44	攀枝花中坝石墨矿^[33]
9	石墨大理岩	-27.64	攀枝花中坝石墨矿^[33]
10	石墨	-16.8~-24.8	黑龙江柳毛石墨矿^[34]
11	大理岩	+3.00~-5.60	黑龙江柳毛石墨矿^[34]
12	石墨矿	-14.7~-25.9	山东南墅石墨矿^[34]
13	大理岩	+1.50~-2.70	山东南墅石墨矿^[34]
14	原油	-24.1~-26.3	渤海湾油田^[35]
15	灰岩、珊瑚	-1.50~-9.20	山东济源、海南岛^[35]
16	现代有机质	-24.3~-30.0	东海、渤海底炭泥^[35]