方明,胡飛平,劉忠,張懷東,李濤
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì),安徽六安 237010)
安徽省金寨—舒城地區(qū)大地構(gòu)造位置隸屬于華北地塊與揚(yáng)子地塊交接帶,屬秦嶺褶皺帶南東的延伸部分[1],是安徽省境內(nèi)重要的金屬成礦帶,同時(shí)非金屬礦產(chǎn)也分布廣泛。通過搜集區(qū)內(nèi)的區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)調(diào)查資料,結(jié)合近年來開展的非金屬礦產(chǎn)勘查成果,總結(jié)區(qū)內(nèi)非金屬礦產(chǎn)成礦特征及開發(fā)利用現(xiàn)狀。
圖1 金寨—舒城地區(qū)地質(zhì)略圖Figure 1.Geological sketch of the Jinzhai-Shucheng area
根據(jù)安徽金寨—舒城(大別山)地區(qū)巖石、地層、構(gòu)造環(huán)境演化特征,自下而上可分為4個(gè)構(gòu)造巖石地層單元:新太古代-古元古代大別雜巖;新元古界廬鎮(zhèn)關(guān)(巖)群;新元古界-下古生界佛子嶺(巖)群;石炭系楊山群;中生界-新生界未變質(zhì)的陸相盆地堆積[2~5]。
區(qū)內(nèi)地層主要為:新太古代—古元古代大別雜巖,巖性主要由英云閃長(zhǎng)質(zhì)、二長(zhǎng)質(zhì)片麻巖和中生代花崗巖、基性巖組成,其中含有斜長(zhǎng)角閃巖、淺粒巖、變粒巖及少量大理巖等變質(zhì)表殼巖巖塊。新元古界盧鎮(zhèn)關(guān)(巖)群,巖性為一套石英片巖、大理巖及變粒巖等組成的變質(zhì)巖系,該巖組普遍遭受了強(qiáng)烈的韌性剪切作用,形成廣泛分布的糜棱巖帶,發(fā)育各類糜棱巖[6];新元古界-下古生界佛子嶺(巖)群主要為一套中深變質(zhì)巖系,巖石組合為長(zhǎng)石石英巖、板巖、石英片巖、千枚巖、含石英白云質(zhì)大理巖[7];石炭系楊山群主要為一套含煤淺變質(zhì)巖系,巖石組合為砂質(zhì)頁巖和粉砂巖,是淺海相或?yàn)I海相向陸相過渡的含煤建造;中生界-新生界陸相山間盆地和火山盆地堆積[8],巖性以紅色砂巖和復(fù)成分礫巖為主(陸相紅層),火山-沉積建造以凝灰?guī)r、火山碎屑巖為主。
區(qū)域內(nèi)巖漿巖較發(fā)育,形成時(shí)代為元古代、古生代和中生代。早期多遭受變形變質(zhì),如大別雜巖中的變形變質(zhì)侵入體,古生代的片麻巖套,燕山期以來,區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)比較頻繁,形成以中酸性為主的火山-侵入巖,早期為鈣堿性系列,晚期以堿性系列、鉀玄巖系列為主[9~10]。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜多樣、斷層褶皺發(fā)育,尤其形成了多期次、多層次、多型式、多級(jí)次的構(gòu)造巖片[11]。諸佛庵復(fù)向斜為發(fā)育于佛子嶺巖群內(nèi)的大型復(fù)式褶皺構(gòu)造,是安徽北淮陽地區(qū)的主干構(gòu)造,其核部由潘家?guī)X巖組組成,走向北西—近東西向;斷裂構(gòu)造以北西西—近東西向、北東向兩組為主,尤以北西向—近東西向斷裂構(gòu)造為區(qū)域構(gòu)造的基礎(chǔ)和骨架,控制了褶皺帶的構(gòu)造格局。北西西向-近東西向斷裂構(gòu)造有桐柏—桐城斷裂、六安—明港斷裂、金寨斷裂等,北東向斷裂主要有商城—麻城斷裂、郯城—廬江斷裂。在二者之間的北東—北北東向斷裂還有:銀沙—全軍斷裂、古碑—熬藥尖斷裂、黑石渡—團(tuán)墩斷裂和沈橋—龍河口斷裂等,它們呈近等距離分布。
安徽省金寨-舒城地區(qū)非金屬成礦帶屬秦嶺成礦帶次級(jí)成礦單元,按構(gòu)造特征、巖漿活動(dòng)、地層、巖性和成礦特征差異,可劃分兩個(gè)Ⅰ級(jí)成礦單元,三個(gè)Ⅱ級(jí)成礦單元(見圖2)。
圖2 金寨-舒城地區(qū)非金屬礦區(qū)劃分布圖[12~13]Figure 2.Distribution of non-metallic minerals zoning areas in the Jinzhai-Shucheng area[12~13]
(1)北淮陽大理巖、明礬石、膨潤(rùn)土、螢石成礦亞帶
位于金寨—霍山復(fù)式向斜內(nèi),北界為六安—明港斷裂,南界為桐柏-桐城斷裂,西起豫皖邊界,東止郯廬斷裂。按照成礦作用不同,可進(jìn)一步劃分為3個(gè)成礦區(qū)。
①六安膨潤(rùn)土、型砂成礦區(qū)
位于北部,西起石婆店,經(jīng)蘇家埠至舒城,呈北西西向帶狀展布。本成礦區(qū)以中、新生代沉積作用成礦為其特征。
②毛坦廠明礬石、螢石、膨潤(rùn)土成礦區(qū)
呈北西西向展布,西起白大畈,經(jīng)下符橋、毛坦廠、舒茶,轉(zhuǎn)向西至單龍寺,呈向西分開的剪刀狀。本成礦區(qū)以與燕山期巖漿侵入和火山噴發(fā)活動(dòng)有密切聯(lián)系的熱液作用、火山作用成礦為特征。
區(qū)內(nèi)分布地層主要為上侏羅系-下白堊系毛坦廠組、黑石渡組及下白堊系曉天組、白大畈組,巖性以中性火山巖及火山物質(zhì)沉積為其特征,部分地段分布有盧鎮(zhèn)關(guān)(巖)群小溪河組片麻巖、片巖,輕微混合巖化。
巖漿巖發(fā)育,主要分布在東部河棚等地區(qū),巖性有石英正長(zhǎng)斑巖、花崗巖等;西部響洪甸地區(qū)發(fā)育堿性正長(zhǎng)巖-霞石正長(zhǎng)巖小侵入體。北西西向龍門沖—南港破碎帶橫貫全區(qū),對(duì)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)起重要控礦作用。
已知礦產(chǎn)主要有:中溫?zé)嵋航淮兔鞯\石礦,中低溫?zé)嵋撼涮钚臀炇V,火山沉積型或與之有成因聯(lián)系的化學(xué)沉積型膨潤(rùn)土礦點(diǎn),火山熱液型瓷石(土)礦床,熱液型彩石礦點(diǎn);陶瓷用霞石正長(zhǎng)巖,水泥用凝灰?guī)r礦點(diǎn)等。
③仙人沖大理巖、石墨、硅石成礦區(qū)
成礦區(qū)位于北淮陽成礦亞帶南部,西起全軍,經(jīng)船板沖、諸佛庵至真龍地,呈北西西向帶狀展布。本區(qū)以沉積變質(zhì)作用成礦為其特征。
區(qū)內(nèi)主要分布廬鎮(zhèn)關(guān)群、佛子嶺群及胡油坊組、楊小莊組地層,角閃巖相-綠片巖相變質(zhì)程度,巖性以各種片巖為主,部分為片麻巖、千枚巖、大理巖等。
已知礦產(chǎn)有:水泥大理巖小型礦床、溶劑耐火白云大理巖小型礦床,晶質(zhì)石墨礦床,以及紅柱石和磷灰?guī)r等礦產(chǎn)。
(2)大別山水晶、蛇紋石、石墨、建材成礦亞帶
位于金寨—霍山—舒城一帶,北界為桐柏-桐城斷裂,南界為六安市界,東起郯廬斷裂,西止省界。本區(qū)以區(qū)域變質(zhì)、變質(zhì)熱液作用成礦為其特征。
區(qū)內(nèi)主要出露地層為大別雜巖,巖石經(jīng)多次變質(zhì)作用,區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜,巖漿巖廣泛分布。
已知礦產(chǎn):與超基性巖漿—變質(zhì)熱液作用有關(guān)的輝閃巖、橄欖巖、蛇紋巖、石棉、蛭石等礦床;與混合巖化偉晶巖—變質(zhì)熱液石英脈有關(guān)水晶、白云母、長(zhǎng)石、石英及蛭石等礦床;與沉積巖層的沉積變質(zhì)—變質(zhì)熱液作用有關(guān)的大理巖、硅線石及透輝石等有關(guān)礦床。
區(qū)內(nèi)主要的非金屬礦種有花崗石飾面石材、建筑用石料、含鉀巖石、水泥大理巖、熔劑大理巖、剛玉、水晶、蛇紋巖、紅柱石、磷礦、金紅石、晶質(zhì)石墨、螢石、明礬石、橄欖巖、蛭石、石棉、脈石英、白云母、膨潤(rùn)土、瓷石(土)、型砂、硫鐵礦以及寶石類和玉石類等等二十余種[14~17],其中以飾面石材礦、建筑用石料礦等為區(qū)內(nèi)資源儲(chǔ)量的主體。
非金屬礦種共生(礦組)和礦床類型共生(系列)是區(qū)內(nèi)成礦作用重要特點(diǎn),非金屬礦成因類型劃分見下表(表1)。
(1)偉晶巖型長(zhǎng)石-石英-白云母-水晶-蛭石等礦種共生,成因類型屬偉晶巖-變質(zhì)熱液-風(fēng)化作用共生。部分礦種、礦床類型由于混合巖化程度、變質(zhì)熱液成分和圍巖性質(zhì)的差異,雖不同是出現(xiàn)于一條偉晶巖脈(體)內(nèi),但總體是交叉出現(xiàn)在同一空間內(nèi)。
(2)巖漿-熱液型橄欖巖-鉻鐵礦-蛇紋巖-石棉-滑石-磷灰石-蛭石-工藝美術(shù)原料(岫玉、鎂鋁榴石、透閃石等)共生,礦床類型屬巖漿型-巖漿熱液-變質(zhì)熱液-風(fēng)化作用成因的共生礦床,是一礦組共生較完整的礦產(chǎn)。這些礦種和礦床類型,由于構(gòu)造條件,巖體類型和熱液性質(zhì)的差異,雖不在一個(gè)巖體內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)或發(fā)育程度不同,但都是以橄欖巖類超基性巖體為核心發(fā)育和分布。
(3)沉積變質(zhì)型大理巖(溶劑、耐火材料、水泥原料、飾面石材)-晶質(zhì)石墨-滑石-透輝石-榴輝(閃)巖-綠簾石-石榴石共生。佛子嶺巖群是一套具有韻律性的泥沙質(zhì)、砂質(zhì)、泥灰質(zhì)夾少量鈣質(zhì)與碳質(zhì)的巨厚層沉積建造。其中的泥灰質(zhì)夾少量鈣質(zhì)巖層,經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用及混合巖化作用,形成一套具有上述礦物組合的暗色巖層,或與大理巖相伴的碳酸鹽巖層。這套巖層不僅是劃分地層的標(biāo)志,也是有用礦物富集部位,即構(gòu)成礦床(點(diǎn))和礦種共生的地層層位。
表1 金寨—舒城地區(qū)非金屬礦床成因類型劃分表[12]Table 1 Genetic classification of non-metallic deposits in the Jinzhai-Shucheng area[12]
金寨—舒城地區(qū)非金屬資源豐富,具有種類多,分布廣的特征,由于成礦控制條件不同,在平面上成群、成帶分布。
(1)巖性控制
區(qū)內(nèi)不同類型的礦產(chǎn)資源具有明顯的受巖性控制的特征,不同的巖石類型往往產(chǎn)出有不同的礦產(chǎn)資源,表現(xiàn)為不同的礦產(chǎn)資源具有不同的成礦建造(見表2)。
(2)構(gòu)造控制
金寨—霍山地區(qū)斷裂發(fā)育,自北往南,分別為六安—明港斷裂、金寨—舒城斷裂、桐柏—桐城斷裂、東為郯廬斷裂所截。上述斷裂是大別山造山帶二級(jí)構(gòu)造單位的分界斷裂。
大別山區(qū)的次級(jí)斷裂對(duì)非金屬礦的形成明顯起著控制作用。例:北淮陽大理巖、螢石、明礬石、膨潤(rùn)土成礦帶位于諸佛庵復(fù)向斜內(nèi),主要受金寨—舒城斷裂和桐柏—桐城深大斷裂控制;區(qū)內(nèi)巖漿巖的侵位和形態(tài)大多受到斷裂的控制,而成北西-南東向展布;霍山縣白蓮巖地區(qū)石英質(zhì)玉主要呈脈狀產(chǎn)于北東向、北西向、近東西向、近南北向的脆性斷裂構(gòu)造中;霍山縣毛坦廠鳳腦石礦就是沿著北東、北西向兩組斷裂充填而成[18]。
表2 金寨—舒城地區(qū)主要非金屬礦產(chǎn)含礦建造[13]Table 2.Ore formations of major non-metallic minerals in the Jinzhai-Shucheng area[13]
此外,一些小區(qū)域內(nèi)發(fā)育的節(jié)理、裂隙等對(duì)于花崗石飾面石材礦體的成荒率也有著重要的控制意義。
(3)變質(zhì)作用的控制
區(qū)內(nèi)發(fā)育有不同類型和不同變質(zhì)程度的變質(zhì)巖,并形成了一系列不同類型的礦產(chǎn)資源。與變質(zhì)作用密切相關(guān)的礦產(chǎn)資源主要有大理巖、磷礦、金紅石、石墨以及各種類型的寶玉石。
北淮陽構(gòu)造帶中的盧鎮(zhèn)關(guān)巖群、佛子嶺巖群經(jīng)變質(zhì)作用形成的大理巖、石英巖等。北大別雜巖帶內(nèi)的姜河片麻巖組中經(jīng)過變質(zhì)作用形成的含鉀長(zhǎng)石變斑晶的英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖則為含鉀巖石的母巖。北大別雜巖帶分布有紅剛玉、藍(lán)剛玉等。石墨礦的礦床成因分類即屬于變質(zhì)型礦床,礦床的形成主要與區(qū)域地質(zhì)作用或接觸變質(zhì)作用密切相關(guān)。
區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源種類多,資源總量較大。2015年列入年度資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫的礦產(chǎn)40余種(含亞種),礦產(chǎn)地總數(shù)300余個(gè)。飾面石材礦、建筑用石料等礦產(chǎn)構(gòu)成我市礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的主體,飾面石材和礦泉水為區(qū)內(nèi)特色礦產(chǎn),大別山玉產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模。礦產(chǎn)資源勘查程度總體不高,2015年詳查以上礦區(qū)占全市礦區(qū)總數(shù)的10%,飾面石材礦勘查程度基本達(dá)到普查,其余礦床基本處于簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)階段[19]。
區(qū)內(nèi)開發(fā)利用20 種(含亞種)礦產(chǎn),礦山總數(shù)250 余家(含停產(chǎn)、關(guān)閉和其它類型的礦山),主要為砂石粘土等非金屬礦山、普通螢石礦小型礦山、飾面石材礦山、建筑用石料礦、瓦用粘土礦礦山、天然礦泉水等[19]。
(1)區(qū)內(nèi)非金屬礦產(chǎn)種類多、類型多,具有礦種共生和礦床類型共生的特點(diǎn)特點(diǎn)。
(2)成礦控制條件的不同,空間上具有成群成帶分布的特征,在時(shí)間上成礦作用具有明顯的階段性,不同成因類型的礦床具有明顯的疊加成礦。
(3)區(qū)內(nèi)非金屬礦礦產(chǎn)資源總量較大,但開發(fā)利用較為單一,現(xiàn)開發(fā)利用較好的有花崗石飾面石材、大理巖、磷礦及建筑用石料、磚瓦用黏土等。金寨、霍山等地風(fēng)化型含鉀巖石礦、大別山石英質(zhì)玉等具有較好的開發(fā)利用前景。
本文在撰寫過程中得到了童勁松教授級(jí)高工、王波華高工、萬秋高工等專家的指導(dǎo)和幫助,再次一并感謝。