江夏花山地區(qū)礦山地層研究

丁 雨

（成都理工大學(xué)，四川 成都 610059）

礦山地層研究是找礦工作中的關(guān)鍵一步。對江夏花山地區(qū)進行礦山地層層序分析可以為該地區(qū)找礦工作提供關(guān)鍵性幫助。江夏花山地區(qū)位于湖北武漢，為秦嶺-大別造山帶和揚子陸塊構(gòu)造結(jié)合部位，具有特定的構(gòu)造邊緣區(qū)成礦有利性和復(fù)雜性，成礦的差異性明顯，隸屬揚子地臺成礦區(qū)的長江中下游成礦帶。江夏花山地區(qū)地層構(gòu)造為以前震旦紀變質(zhì)巖系作為沉積基底，在其上發(fā)育有古生代、中生代與新生代各地層，出露地表的地層中最古老的地層為志留系地層，大部分的地層被第四系覆蓋。

1 礦山地層層序及巖石組合

1.1 志留紀地層

本地區(qū)志留系出露不全，而且缺失了晚志留世地層，地表僅僅只有中志留世墳頭組出露，下部未見底，其上與上泥盆統(tǒng)間缺失大套地層而呈平行不整合關(guān)系，方向沿東西向呈帶狀分布研究區(qū)附近的花山、八分山、龍泉山一線，多數(shù)情況下形成背斜的核部，組成殘丘狀的地貌。

1.2 墳頭組 （S2f）

指研究區(qū)內(nèi)與上部晚泥盆世云臺觀組地層接觸關(guān)系為平行不整合于的一套碎屑巖地層，區(qū)內(nèi)下方不見底[1]。

巖石組合：該組在花山地區(qū)為一套顏色為黃綠色的頁巖與細粉砂質(zhì)頁巖夾雜著薄層狀細粉砂巖和少量的薄層細砂巖，該組頂部發(fā)育有一套磚紅色中-厚層狀細砂巖夾雜著細粉砂質(zhì)頁巖。巖石內(nèi)部發(fā)育有多種層理，其中水平層理和小型波狀層理還有楔狀層理比較多見。

基本層序和沉積相：該組的基本層序由細砂巖和粉砂質(zhì)-細粉砂巖或者頁巖組成，其沉積環(huán)境從淺海陸棚逐漸向三角洲演變。厚度要大于174m。研究區(qū)內(nèi)墳頭組露頭極其零星，頂部有磚紅-灰綠色中厚層狀細砂巖夾粉砂質(zhì)頁巖的層位僅僅只在局部地區(qū)有少量出露，本次一起放入墳頭組中。

接觸關(guān)系及劃分標(biāo)志：根據(jù)區(qū)域巖石地層的劃分特征來劃分，墳頭組的特征為頁巖與粉砂質(zhì)頁巖的組合，墳頭組頂部以砂巖夾粉砂質(zhì)頁巖為特征，由于受到加里東運動的影響不同，各個部分遭受剝蝕的程度也不同，從而使得泥盆紀地層云臺觀組覆蓋在不同層位之上。

1.3 泥盆紀地層

研究區(qū)內(nèi)泥盆系與志留系互相伴隨出露，大多數(shù)沿著褶皺翼部呈帶狀分布在花山地區(qū)中西部。泥盆紀地層主要是一套濱岸相碎屑巖沉積建造。僅僅只出露晚泥盆統(tǒng)，缺失中-早泥盆統(tǒng)，而且經(jīng)常出露不完全?；ㄉ降貐^(qū)泥盆系從下往上劃分為云臺觀組、黃家磴組。與下伏地層志留系墳頭組稱平行不整合接觸[2]?；ㄉ揭晕鞯陌朔稚降貐^(qū)云臺觀組為賦礦地層。

1.4 云臺觀組 （D3y）

巖石組合：底部可見雜色礫巖層。該組下部是淺灰色中厚層狀中細粒石英砂巖與含赤鐵礦細砂巖夾含礫石英砂巖出露；該組上部是淺灰色中厚層狀中細粒石英砂巖夾雜有灰綠色粉砂質(zhì)頁巖出露。厚度為26.24m 至94.06m。

基本層序和沉積相：該組下部基本層序是由石英礫巖或者含礫石英砂巖-灰色中厚層狀中細粒石英砂巖來組成的；石英礫巖或者含礫石英砂巖層中的含礫石英砂巖從下往上巖石單層變薄，礫石的含量變少、體積變小，灰色中-厚層狀中-細粒石英砂巖層往上越來越厚，它的組合具有明顯的退積型沉積的特點；中部和上部基本層序是由灰色中厚層狀中細粒石英砂巖和粉砂巖與頁巖來組成的，發(fā)育有塊狀層理和交錯層理還有大型斜層理，石英砂巖的巖石成熟度較高，而且發(fā)育有很多的大型的低角度楔狀斜層理和雙向交錯層理等等類型，顯示出沉積環(huán)境為經(jīng)歷過強烈分選的開闊濱岸相環(huán)境。

接觸關(guān)系及劃分標(biāo)志：和下伏的志留紀地層墳頭組的接觸關(guān)系是平行不整合接觸。墳頭組與下伏頁巖的分界標(biāo)志是灰白色石英砂巖的出現(xiàn)，底部經(jīng)?？梢砸姷绞①|(zhì)底礫巖，分界線上經(jīng)常有古風(fēng)化殼。地貌方面經(jīng)常會形成陡坎。

1.5 黃家磴組（D3h）

巖石組合：淺灰色頁巖、淺灰黃色薄-中層狀石英細砂巖、白色粘土巖、粉砂巖，中部和上部經(jīng)常夾有黃色、淺灰色中厚層狀細粒石英巖狀砂巖，局部的層位中砂巖底部含有礫石。厚度為0 至30.76m。

基本層序和沉積相：基本層序是由下部的薄中層狀石英砂巖和粉砂質(zhì)頁巖還有偶夾泥質(zhì)石英粉砂巖重疊放置來組成，基本層序的內(nèi)部呈現(xiàn)為明顯的正向旋回特征，從下往上向上砂巖的單層越來越薄，下部的碎屑物的分選性和磨圓度相比于上部都比較好，碎屑物成份的成熟度較高。從下往上成熟度越來越低；中部和上部是由粉砂質(zhì)頁巖和石英細砂巖組成的，從下往上單層越來越厚，粉砂和砂質(zhì)的含量增加，顆粒也逐漸變粗，沉積特征明顯，沉積類型為明顯的進積型沉積。巖石內(nèi)發(fā)育有斜層理、水平層理和透鏡狀層理，沉積環(huán)境是明顯的濱海潮坪環(huán)境。組內(nèi)有石英巖狀砂巖和夾淺灰色中厚層狀細粒石英砂巖，顆粒的粒度多為細砂，明顯是經(jīng)過長距離搬運之后再沉積下來而形成的，有局部層位的砂巖底部含有礫石，可能是潮道沉積形成的。

接觸關(guān)系及劃分標(biāo)志：以中薄層石英砂巖和頁巖的出現(xiàn)作為黃家磴組出現(xiàn)的標(biāo)志，與下伏的地層泥盆系云臺觀組（D3y）巖性為漸變過渡關(guān)系，地層無缺失，接觸關(guān)系應(yīng)該為整合接觸關(guān)系。

1.6 石炭紀地層

區(qū)域內(nèi)石炭紀地層與泥紀地層相伴出露，分布在花山和八分山等地的低丘區(qū)，多數(shù)沿著褶皺翼部呈透鏡狀展布，部分地段巖石地層單位經(jīng)常發(fā)生缺失現(xiàn)象。分布面積較小，出露非常零星。花山地區(qū)出露的石炭系地層主要是黃龍組（C2h）。

1.7 黃龍組 （C2h）

巖石組合：主要是淺灰色厚層-塊狀灰泥巖、白云質(zhì)灰泥巖、生物碎屑灰?guī)r。巖石構(gòu)造為塊狀構(gòu)造，生物屑大小差距很大、形態(tài)各異、種類多種多樣、以藍藻類和棘皮類為主，其次是有孔蟲、介形蟲還有苔蘚蟲等，偶爾可見腕足類[3，4]。厚度15.3m～50m。

基本層序和沉積相：本組基本層序由青-灰色厚層狀含白云質(zhì)生物碎屑灰?guī)r-灰色厚層狀含白云質(zhì)微晶灰泥巖疊放形成。層序下部、頂部灰?guī)r里經(jīng)常含有白云質(zhì)，生物碎屑灰?guī)r里生物碎屑種類多種多樣，局部可以見到比較完整的化石。黃龍組屬于開闊臺地相沉積。

接觸關(guān)系及劃分標(biāo)志：以白云巖的消失或者生物屑灰?guī)r的出現(xiàn)作為黃龍組消失或者出現(xiàn)分界標(biāo)志，和下伏地層大埔組（C2d）巖性屬于漸變過度關(guān)系，接觸關(guān)系應(yīng)該是整合接觸關(guān)系。

1.8 二疊紀地層

江夏二疊紀地層中礦產(chǎn)賦存豐富，二疊紀棲霞組，龍?zhí)督M底部分別發(fā)現(xiàn)了石灰?guī)r礦產(chǎn)和煤礦。花山地區(qū)二疊紀地層大多數(shù)沿著褶皺的翼部呈現(xiàn)為帶狀分布，巖石巖性多種多樣，區(qū)內(nèi)巖石以硅質(zhì)巖與碳酸鹽巖為主，除了二者之外還有碳質(zhì)頁巖、頁巖、砂巖等。花山地區(qū)出露的二疊系地層主要為孤峰組（P2g）。

1.9 孤峰組 （P2g）

孤峰組指的是棲霞組之下龍?zhí)督M之上的一套硅質(zhì)巖。

巖石組合：組內(nèi)巖石下部是灰色或深灰色薄層狀含硅質(zhì)泥巖和極薄層狀硅質(zhì)巖夾雜著少量碳硅質(zhì)頁巖，上部是灰色或淺灰色中厚層狀硅質(zhì)巖。硅質(zhì)巖中含有放射蟲化石，個體非常細小而且均勻。厚42.51m。

基本層序和沉積相：基本層序為組內(nèi)巖層下部是由深灰色薄層硅質(zhì)巖與碳硅質(zhì)頁巖一起構(gòu)成成，這種巖層組合的組合特征具有退積型結(jié)構(gòu)，反映出快速變深的特點；巖層上部是由深灰色和灰色中厚層狀硅質(zhì)巖夾雜著少量頁巖一起構(gòu)成的，層理構(gòu)造為塊狀層理，從下往上單層的厚度逐漸增大，顯示出結(jié)構(gòu)為進積型結(jié)構(gòu)。沉積類型是典型的滯留盆地相-淺海陸棚相沉積。

接觸關(guān)系及劃分標(biāo)志：灰色厚層狀生物碎屑灰?guī)r的消失和碳硅質(zhì)巖的出現(xiàn)為代表著孤峰組的分界標(biāo)志，和下伏地層二疊洗棲霞組（P2q）的接觸關(guān)系為整合接觸關(guān)系。

1.10 第四紀地層

花山地區(qū)第四紀地層極其發(fā)育，分布極其廣泛，出露面積非常大，能夠占到研究地區(qū)面積的90%以上，出露的第四紀地層主要為早中更新世的王家店組（Qp2w）[5]。

1.11 王家店組 （Qp2w）

巖石組合：主要是紅土碎石層和含礫紅土層在組內(nèi)出露，這兩個巖層主要是受風(fēng)化殘坡積作用與洪沖積作用所影響形成的，除此之外還有多種紅土在組內(nèi)存在。地層厚度為3.8m～12.5m。

劃分標(biāo)志與接觸關(guān)系：王家店組的識別標(biāo)志為具有明顯特征的棕紅色土壤和網(wǎng)紋狀構(gòu)造。剝蝕區(qū)內(nèi)的大部分地區(qū)，該組內(nèi)的風(fēng)化殘坡積層和下伏的基巖呈現(xiàn)出過渡接觸關(guān)系。還有部分地區(qū)，沖洪積層在基巖方以侵蝕不整合關(guān)系覆蓋，或者侵蝕超覆在陽邏組上方。

2 結(jié)語

本文初步確定了江夏花山地區(qū)礦山地層層序及巖石組合，花山地區(qū)受印支運動和燕山運動影響，是揚子陸塊構(gòu)變發(fā)展史上具有代表性的地區(qū)，礦產(chǎn)資源豐富，出露地層從志留系開始到第四系完整無缺失。主要出露地層有志留系墳頭組（S2f），泥盆系云臺觀組（D3y）、黃家磴組（D3h），石炭系黃龍組（C2h），二疊系孤峰組（P2g），第四系早中更新世的王家店組（Qp2w）。本文初步取得了一定的基礎(chǔ)地質(zhì)研究成果，可以為找礦工作提供一定幫助。