石墨矿床的成因

详细内容

• 01

  有机成因说
  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。

  
• 02

  主要证据
  ①土状石墨保留很多煤层特征，是由煤变来的，这一点为大家公认的。说明有机碳在地质作用下是可以生成石墨矿床的。
  ②根据实验资料，将无烟煤在电炉中觉氧加热到250C以上，可以获得工业应用的石墨。用烟煤加萤石混入于硅酸岩熔体中，缓慢冷却，也能形成六方板状石墨晶体。
  ③含鳞片状晶质石墨的地层分布很广，从下到上品位有增高趋势，与生物演化规律是一致的。
  ④赋存石墨的地层，包括集宁岩群的硅线榴石片麻岩，经恢复原岩，均为粘土质沉积，与成煤的古地理环境相似，有利于古植物生成。矿体呈层状，似层状或透镜状，产状与围岩- -致。说明主要成分是以同生为主的。
  ⑤凡有石墨矿床的矿区，都不同程度地有大理岩存在，而石墨主要产于片麻岩、片岩中，很少产于大理岩中。
  ⑥根据维诺格拉夫测定的同位素资料，结晶片岩中的石墨C12/C13为90.3~91.7,接近有机质的比值。

  
• 03

  无机成因说
  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。

  
• 04

  主要证据
  ①岩浆岩型石墨矿床的存在，伊尔库茨克城西的波托果尔石墨矿，产于霞石正长岩的中心部位。共发现20余个矿体，呈巢状或株状，单矿体直径2m~25m，长可达50m,石墨片经0. 25m~ 1mm,很少> 3mm，并有浸染状石墨鳞片,散布于霞石正长岩和硅灰石矽卡岩中。该矿床的成因库普列特斯基认为，石墨系由灰岩被岩浆同化分泌出CO 2经还原而形成。威兴克等人则认为是典型的岩浆分异矿床。我国吉林双凤山石墨矿，产于橄榄辉长岩体中:新疆苏吉泉石墨矿，产于黑云母花岗岩与角闪岩相接触的浸染带中:西藏青谷石墨矿，产于角闪岩黑云母花岗岩中等。
  ②凡鳞片状晶质石墨矿区，几乎都有大理岩和岩浆岩，石墨的结晶程度和岩浆活动密切相关
  ③产于太古界地层中的石墨矿床，地层年龄在25亿年以上;而藻类的大量生存，是在元古代。地层中的有机碳从何而来。
  ④产于古老片麻岩中的脉状石墨，c12/c13为90.3~91.7 (维诺格拉夫)，与无机碳相近，可能来源于碳酸盐岩。
  ⑤许多研究者认为，岩浆作用和变质过程的绝大部分易挥发组分来自地幔，以化合物的形式贯入地壳。现代火山气体的主要成分H20、C02、CO、HCI. H2S. H2、HF、CH4、S02、S03等等,在还原条件下形成的气液包体除水外，还有碳的化合物和氢等，其密度可达100g/L~400g/L.科拉半岛和西伯利亚地台的超深井中，构造带里发现碳氢化合物和惰性气体;前寒武系的岩石中常含碳氢化合物、地沥青和碳化物质。说明氢和碳氢化合物在地幔岩浆及其流体相中分布很广，但仅在特殊的情况下才能保存起来。维尔纳茨基认为，自然碳生于地壳的深部，而且在变质壳的底部，随着氧的活动性降低，碳的氧化物稳定场缩小，而石墨的稳定场扩大，可以吧石墨看做岩石生长过程中还原环境的标志。
  ⑥月球上是没有生命的，但从“阿波罗”所采样品分析中，发现碳及其挥发式(C02、C0、 CH4、 C2H2等)，其含量可达5~800X10- - 4%。