安徽省明光市女山湖砂石礦床地質(zhì)特征及成因

張立明

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局三一二地質(zhì)隊， 安徽蚌埠 233040）

0 引言

女山湖位于明光市明光鎮(zhèn)以北8km處，地處淮河中游南岸，為明光市最大的湖泊，也是安徽省第二大淡水湖，由女山湖和東側(cè)的荷花池組成。因東北岸為女山玄武巖火山，故命名為女山湖。女山湖不僅對漁業(yè)、農(nóng)田灌溉、防洪、旅游及沿湖生產(chǎn)有著重要的貢獻作用，同時也是皖東地區(qū)重要的建筑用砂石礦產(chǎn)地。本文在女山湖砂石礦床普查項目的基礎(chǔ)上，對礦床的成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征進行了系統(tǒng)論述，結(jié)合前人對女山湖形成演化的研究成果，對砂石礦床的成因進行了初步分析。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大地構(gòu)造位置上，女山湖位于郯廬斷裂帶以東的華北板塊與揚子板塊碰撞造山帶內(nèi)，張八嶺變質(zhì)巖群北側(cè)（圖1）。郯廬斷裂帶控制了區(qū)內(nèi)印支期及燕山期的地質(zhì)格架。喜山期以來，區(qū)域主要受到板內(nèi)構(gòu)造事件的影響。

地層區(qū)劃上，本區(qū)屬華北地層區(qū)與揚子地層區(qū)的過渡地帶，地跨華北地層區(qū)淮南地層小區(qū)及下?lián)P子分區(qū)滁州-天長小區(qū)。出露地層有晚太古代五河雜巖，晚元古代長城-薊縣系，侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系。

圖1 女山湖區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 The geological map of Nvshan lake

區(qū)內(nèi)侵入巖主要為燕山晚期花崗巖，零星分布有少量中酸性巖脈?；鹕交顒又饕ㄍ碓糯拖采狡凇Ｍ碓糯幕鹕交顒又饕獮楹５讎娨缧纬傻乃嵝詭r漿，后受區(qū)域變質(zhì)事件的影響，變質(zhì)為石英角斑巖、變石英角斑凝灰?guī)r等；喜山期的火山活動主要集中在始新世、中新世、上新世，形成花果山、桂五兩個噴發(fā)旋回，由板內(nèi)環(huán)境下形成的玄武巖及火山碎屑巖等組成，本區(qū)地表廣泛出露，以女山湖玄武巖為代表。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

女山湖砂石礦床的范圍在平面上與女山湖水面范圍一致（圖1）。圍繞著女山湖，主要出露的地層有晚元古代西冷組，早白堊世新莊組、晚白堊世張橋組，古近紀(jì)土金山組，新近紀(jì)花果山組、桂五組及第四紀(jì)戚咀組、豐樂鎮(zhèn)組。西冷組零星出露于礦區(qū)北部，主要為淺綠灰色、淺灰色變石英角斑巖、變石英角斑質(zhì)凝灰熔巖，夾變石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r、絹云千枚巖。新莊組分布于礦區(qū)西部及北部，部分鉆孔在水體之下揭露到該層位，巖性主要為灰黃色礫巖、砂礫巖，雜色砂巖、粉砂巖、鈣質(zhì)泥巖、泥巖、頁巖夾粉砂質(zhì)泥巖。張橋組分布于礦區(qū)西部，部分鉆孔在水體之下揭露該層位，巖性主要為淺棕紅色礫巖、中粗粒砂巖、細砂巖、粉砂巖。土金山組、花果山組、桂五組均為新生代玄武質(zhì)火山巖，分布于女山湖周邊，部分鉆孔也在水體之下揭露到上述層位，巖性以火山噴溢玄武巖及火山沉積碎屑巖為主。戚咀組廣泛出露于礦區(qū)范圍內(nèi)，巖性主要為灰褐-灰黃色粉砂質(zhì)黏土、砂質(zhì)黏土夾含礫砂質(zhì)黏土。豐樂鎮(zhèn)組是女山湖砂石礦床的主要賦礦層位，出露于荷花池以東至淮河之間的區(qū)域，女山湖水體之下均為豐樂鎮(zhèn)組分布，巖性主要為灰褐-灰黃-灰色亞砂土、粉砂、細砂、砂礫石等。

礦區(qū)構(gòu)造簡單，重要的斷裂構(gòu)造及褶皺均發(fā)育在喜山期之前，屬于成礦之前的構(gòu)造，未對礦床產(chǎn)生影響。礦區(qū)內(nèi)早白堊世以來的地層，均保持近水平的產(chǎn)狀，傾角小于5°，呈現(xiàn)出原始沉積的形態(tài)。

區(qū)內(nèi)的巖漿活動主要為喜山期的玄武質(zhì)火山巖，巖性為橄欖玄武巖，少量輝石玄武巖，包含有大量的地幔橄欖巖包體，是板內(nèi)玄武質(zhì)巖漿活動的產(chǎn)物[1]（劉志超等，2010）。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

女山湖砂石礦床礦體主要賦存在女山湖水體之下的全新世豐樂鎮(zhèn)組地層中。礦體在剖面上呈層狀、似層狀、透鏡狀順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀基本水平；剖面上，礦體長度最大可達6km，厚度最大可達11m；平面上，礦體呈多呈長方形，寬度一般在600～1000m之間（圖2）。礦體的頂板主要為豐樂鎮(zhèn)組粉砂質(zhì)黏土，局部與湖底淤泥直接接觸；底板主體主要為豐樂鎮(zhèn)組粉砂質(zhì)黏土，局部鉆孔揭露了礦體與早白堊世新莊組、晚白堊世張橋組，古近紀(jì)土金山組，新近紀(jì)花果山組、桂五組直接接觸。

3.2 礦石特征

砂石礦體中礦石主要為為中-粗砂、中-細砂、含礫中-粗砂、細砂，及含泥質(zhì)中-細砂。以灰黃色、黃色、青灰色為主，結(jié)構(gòu)松散，分選性好，主要由石英組成、并含少量云母、泥質(zhì)成分，及少量石英礫石。

經(jīng)對鉆孔取樣分析測試，砂石礦石細度模數(shù)3.4～3.6，顆粒級配區(qū)屬Ⅰ區(qū)，含泥量28.3%～28.9%，平均 28.6%；泥塊含量16.5%～17.0%，平均16.8%；氯離子含量符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ52-2006）。

經(jīng)對采砂船采出砂石礦石樣品分析測試，砂石礦石細度模數(shù)2.6～2.7，顆粒級配區(qū)屬Ⅱ區(qū)，含泥量2%，泥塊含量0.4%～0.5%，表觀密度2520～2570 kg/m3，平均2550kg/m3，緊密密度1890 kg/m3，堆積密度1660 kg/m3；有機物含量、輕物質(zhì)含量、硫化物及硫酸鹽含量、氯離子含量均符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ52-2006）。

4 礦床成因淺析

女山湖砂石礦床礦體平面上分布范圍主要在女山湖水體之下，且礦體順層產(chǎn)出，其成因應(yīng)與女山湖的形成及湖水的沉積作用密切相關(guān)。前人對女山湖的成因開展的大量的研究工作，明確其為河跡洼地湖，于5000～6000年前陷落形成，后因淮河南泛奪灘、池河泥砂堆積及入湖三角洲發(fā)育，湖泊逐漸萎縮。20世紀(jì)50～70年代，荷花池大部分被圍墾，1982年在舊縣建女山湖節(jié)制閘，成為受人控制的水庫型湖泊[2]（王蘇民和竇鴻身，1998；夏威嵐等，1995；楊達源等，2000）。

女山湖集水面積4215.0km2，池河為主要入湖河流，全長170km，其流域面積約占總集水面積的83.1%。池河兩岸廣泛分布有新元古代西冷組、早白堊世新莊組、晚白堊世張橋組，古近紀(jì)土金山組，新近紀(jì)花果山組、桂五組地層，上述地層巖性以火山巖及陸相碎屑巖為主，富含長石、石英。全新世以來，池河兩側(cè)的巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕-侵蝕后形成碎塊、碎屑、碎粒、礦物顆粒等碎屑物質(zhì)，經(jīng)地表水、風(fēng)力、重力等外力作用搬運進入池河，再由池河流水長期遠距離搬運、分選沉積于女山湖古河道及現(xiàn)代湖底，形成全新世豐樂鎮(zhèn)組地層，其中砂質(zhì)含量較高的地段即形成女山湖砂石礦工業(yè)礦體，礦床成因類型為河湖沉積型砂石礦床。

5 結(jié)論

（1）女山湖砂石礦床位于華北板塊與揚子板塊碰撞縫合帶內(nèi)。礦體呈層狀-似層狀、透鏡狀順層產(chǎn)出于女山湖水體之下的全新世豐樂鎮(zhèn)組地層中。礦石主要為中粗-中細砂，在細度模數(shù)、雜質(zhì)含量等指標(biāo)方面符合建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)。

（2）女山湖砂石礦床為河湖沉積型砂石礦床。池河兩岸的地層風(fēng)化剝蝕形成的碎屑，在外力的作用下搬運進入池河，再經(jīng)池河的搬運分選，于女山湖古河道及現(xiàn)代湖底沉淀形成砂石礦體。