安徽樅陽麻布山砂巖礦床地質(zhì)特征及成因類型分析

盛文龍

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊，安徽 安慶 246000)

0 引言

砂巖是一種沉積巖，主要由各種砂粒膠結(jié)而成，顆粒直徑為0.05～2 mm，其中砂粒體積百分?jǐn)?shù)占比大于50%，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，通常呈淡褐色或紅色，主要含硅、鈣、黏土和氧化鐵[1]，具有防潮、防滑、吸音、吸光、無味以及無輻射、不褪色、冬暖夏涼、溫馨典雅等優(yōu)點，是一種優(yōu)質(zhì)天然石材。

安徽樅陽麻布山砂巖礦床區(qū)內(nèi)水陸交通便利，銅陵—安慶、樅陽—合肥、銅陵—合肥等主干公路經(jīng)過本區(qū)或外圍，礦區(qū)向南3.5 km可達(dá)長江水道。同時，礦床工業(yè)開發(fā)所需的電力、供水等條件均已具備，基礎(chǔ)設(shè)施良好。

1 地質(zhì)情況

1.1 區(qū)域地質(zhì)

安徽樅陽麻布山所在區(qū)域大地構(gòu)造位置位于揚子準(zhǔn)地臺、下?lián)P子臺坳，沿江拱斷褶帶安慶凹斷褶東部，為一不完整的向斜盆地[2]。本區(qū)處于淮陽山字形構(gòu)造前弧東翼，廬樅火山巖盆地南緣外側(cè)，屬沿江褶斷帶的一部分，區(qū)內(nèi)北東向及近南北向斷裂構(gòu)造發(fā)育。石磯—麻布山地區(qū)處于白鹿塘—石磯—了山—黃泥山區(qū)域隆起帶中部，梅林巖體—樅陽巖體—古塘沖巖體—周家山巖體之北東東向展布的鉀長花崗巖構(gòu)造巖漿帶的古塘沖巖體及青山巖體內(nèi)及其東南側(cè)，整體處于火山巖盆地的基底南西緣。

基底構(gòu)造是印支期—燕山早期形成，由三疊系和侏羅系中、下統(tǒng)地層組成。在構(gòu)造應(yīng)力場作用下，中生代晚期有大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)和巖漿入侵。在基底之上沉積了一套侏羅系上統(tǒng)及白堊系中、下統(tǒng)火山沉積建造。巨大的巖基構(gòu)成了高能地質(zhì)體，潛火山巖體作為侵入體構(gòu)成了不同期次，不同級別的高能體。

區(qū)域地層屬揚子地層區(qū)，下?lián)P子地層分區(qū)，蕪湖—安慶地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)沉積巖發(fā)育，地層層序較連續(xù)，出露較全，除第三系缺失外，從三疊系至第四系均有分布，地層總厚度大于3 700 m。其中，三疊系下統(tǒng)和龍山組、南陵湖組主要為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，三疊系中統(tǒng)銅頭尖組至白堊系下統(tǒng)楊灣組主要為碎屑巖、粉砂質(zhì)泥頁巖等，第四系則廣泛分布在長江沿岸至白蕩湖周圍低平地區(qū)，主要為沖積、湖積及殘坡積黏土、亞黏土、含礫黏土及砂礫巖。

本區(qū)位于白鹿塘—石磯—了山—黃泥山隆起帶中部，褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育，東部山向斜由三疊系地層組成，麻布山北側(cè)方家弄向斜由侏羅系中、下統(tǒng)地層構(gòu)成。本區(qū)整體為一單斜構(gòu)造，走向NW，傾向NE—NEE，傾角20°～42°，自南向北轉(zhuǎn)至北東依次出露有銅頭尖組、拉犁尖組和侏羅系磨山組和羅嶺組地層。本區(qū)處于梅林—樅陽—古塘沖—周家山鉀長花崗巖構(gòu)造巖漿帶上，樅陽—會宮斷裂東側(cè)。區(qū)域內(nèi)SN向壓性斷裂和NE、NEE向壓性、壓扭性斷裂均較為發(fā)育。區(qū)域內(nèi)斷裂主要呈NE及SN方向，傾角一般在56°～68°。

區(qū)域內(nèi)燕山期巖漿侵入與安山巖巖漿、基性巖巖漿有關(guān)，早期由中偏基性向酸堿性演化，晚期由堿性向酸堿性演化，屬鈣堿性巖系，早期含鐵、銅較高，晚期含銅、鐵、稀土、放射性元素較高，且?guī)r體均屬超淺成相，剝蝕淺。區(qū)域內(nèi)主要出露有青山石英正長巖體和古塘沖鉀長花崗巖體。巖脈不發(fā)育，僅在區(qū)域中南部的一條北東向斷裂構(gòu)造西端見有一規(guī)模較小的花崗巖脈侵入。礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要為角巖化，少見黃鐵礦化蝕變。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)地層屬揚子地層區(qū)，下?lián)P子地層分區(qū)，蕪湖—安慶地層小區(qū)。礦區(qū)內(nèi)出露地層有三疊系中統(tǒng)銅頭尖組、三疊系上統(tǒng)拉犁尖組、侏羅系下統(tǒng)磨山組、侏羅系中統(tǒng)羅嶺組及第四系(圖1)。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖

礦區(qū)位于白鹿塘—石磯—了山—黃泥山隆起帶中部，褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育， 褶皺主要為燕山早期褶皺構(gòu)造朱院子背斜和方家弄向斜。斷裂構(gòu)造主要分布在礦區(qū)內(nèi)中部、北部，以北東向張性、壓性斷裂為主，其后依次為南北向、北西向；近東西向斷裂構(gòu)造較少，僅見于礦區(qū)北部外圍；南部部分地段存在一些性質(zhì)不明斷層。根據(jù)斷裂之間的相互切割關(guān)系，可以推知礦區(qū)北西向斷裂構(gòu)造發(fā)育最早，其后依次為南北向、近東西向，北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育最晚。

礦區(qū)內(nèi)斷裂總體特征是沿斷裂帶斷層角礫巖較為發(fā)育，破碎帶寬窄不一，局部寬達(dá)近5 m以上，局部可見擦痕面，同時普遍伴有鐵礦化現(xiàn)象，角礫巖多為淺紫紅、灰紅色，角礫大小在5～25 mm之間，斷裂傾角一般在49°～87°之間。

礦區(qū)內(nèi)節(jié)理主要發(fā)育為北東向和北西向兩組節(jié)理，第一組(J1)產(chǎn)狀185°～265°∠46°～85°，平均產(chǎn)狀221°∠66°；第二組(J2)產(chǎn)狀285°～350°∠25°～70°，平均產(chǎn)狀318°∠45°。節(jié)理屬張性，節(jié)理面多以鐵泥質(zhì)成分充填。地表節(jié)理的發(fā)育容易加速地表巖石的風(fēng)化速度，造成局部巖石呈微風(fēng)化、半風(fēng)化狀態(tài)。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，主要出露為燕山晚期侵入的青山巖體和古塘沖巖體。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

根據(jù)礦體產(chǎn)出形態(tài)和分布特征本次將礦床劃分為5個礦體(圖1)。

Ⅰ號礦體分布于礦區(qū)北部麻布山一帶，主要賦存在侏羅系下統(tǒng)磨山組上段第一、二巖性段，其次為侏羅系中統(tǒng)羅嶺組下段地層中。礦體分布范圍：東、西部至探礦權(quán)范圍，西南至磨山組上段與下段之間的地層界線，東北至殷家牛莊—觀音沖一帶。礦體在平面上總體呈近平行四邊形，礦體走向長2 095 m，傾向?qū)挾仍?81～702 m之間，傾向平均寬567 m，面積1.18 km2；礦體出露最高標(biāo)高286.1 m，至最低開采標(biāo)高(+20 m)相對高差266.1 m。礦體總體上呈層狀產(chǎn)出，總體走向為北西—南東向，傾向在20°～75°之間，總體傾向為43°左右，地層傾角在20°～35°之間，一般為25°左右，局部地層傾角變陡。

Ⅱ號礦體平面形狀呈不規(guī)則多邊形，最長約2 290 m，最寬約644 m。礦體賦存標(biāo)高：+286.1～+20 m。

Ⅲ號礦體平面形狀似蝌蚪形，南北最長約1 030 m，東西最寬約605 m。礦體賦存標(biāo)高：+71.3～+20 m。

Ⅳ號礦體平面形狀似橢圓形，最長約455 m，最寬約300 m。礦體賦存標(biāo)高：+115～20 m。

Ⅴ號礦體平面形狀呈不規(guī)則多邊形，最長約1 130 m，最寬約600 m。礦體賦存標(biāo)高：+141.8～+20 m。

2.2 礦石質(zhì)量

樅陽縣麻布山建筑石料用砂巖礦由絹云母化石英砂巖、石英雜砂巖、透輝石角巖組成。絹云母化石英砂巖分布在礦權(quán)北部西南角以及中部、中南部一帶，為淺灰色，細(xì)—中砂結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，碎屑中石英體積分?jǐn)?shù)為68%，長石體積分?jǐn)?shù)小于1%，白云母體積分?jǐn)?shù)為1%，硅質(zhì)巖巖屑體積分?jǐn)?shù)為2%，電氣石偶見，膠結(jié)物為泥質(zhì)(絹云母化)，體積分?jǐn)?shù)為27%，不透明礦物體積分?jǐn)?shù)小于1%；石英雜砂巖分布在礦權(quán)北部西南角以及中部、中南部一帶，為淺灰色，中—細(xì)砂結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，碎屑為石英,其體積分?jǐn)?shù)為61%，長石體積分?jǐn)?shù)小于1%，白云母體積分?jǐn)?shù)為1%，硅質(zhì)巖巖屑體積分?jǐn)?shù)為3%，電氣石體積分?jǐn)?shù)小于1%，膠結(jié)物為泥質(zhì)(絹云母化)，體積分?jǐn)?shù)為20%，石英體積分?jǐn)?shù)為12%，不透明礦物體積分?jǐn)?shù)小于1%，重礦物為鋯石，偶見；透輝石角巖為灰綠色，角巖結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，硬度高，主要礦物為透輝石，體積分?jǐn)?shù)為68%，其次為石英和鉀長石，體積分?jǐn)?shù)為31%，不透明礦物體積分?jǐn)?shù)為1%。

礦體礦石中主要化學(xué)成分為：SiO272.21%、Al2O312.42%、Fe2O31.08%、SO30.029%、Cl-0.0126%、燒失量1.69%；物理性能為：抗壓強(qiáng)度101.3 MPa；評價指標(biāo)平均值：堅固性(質(zhì)量損失)2.75%，碎石壓碎指標(biāo)5.88%，堿集料反應(yīng)(膨脹率)0.0375%。

2.3 礦石類型

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分及含量、粒度大小等特征，礦石自然類型分為中粒石英砂巖、細(xì)粒石英砂巖、巖屑砂巖、長石石英砂巖、絹云母化石英砂巖、石英雜砂巖、透輝石角巖等7種。其中中粒石英砂巖、細(xì)粒石英砂巖、巖屑砂巖、長石石英砂巖為Ⅰ號礦體主要自然類型；絹云母化石英砂巖、石英雜砂巖、透輝石角巖為礦體主要礦石自然類型。砂巖、角巖工業(yè)類型均為建筑石料用砂巖。

3 礦床成因類型分析

安徽樅陽麻布山砂巖礦床處在廬樅火山巖盆地基底構(gòu)造和長江斷陷兩大構(gòu)造之間，由三疊系和侏羅系中、下統(tǒng)地層組成。印支—燕山運動使其發(fā)生褶皺斷裂，褶皺不發(fā)育，斷裂發(fā)育。褶皺一般為寬緩長軸—短軸褶曲，軸面產(chǎn)狀由直立至傾斜都有，軸向北西向，礦區(qū)位于方家弄向斜的南西翼，組成該向斜的地層為侏羅系中統(tǒng)羅嶺組上段(J2l2)、羅嶺組下段(J2l1)及侏羅系下統(tǒng)磨山組下段(J1m1)、磨山組上段(J1m2)，為礦體主要賦存層位。構(gòu)造控制了礦體產(chǎn)狀和連續(xù)性及分布。

成礦物質(zhì)來源主要由碎屑巖系河、湖相及沼澤相沉積形成，碎屑物經(jīng)沉積成巖及與巖漿巖接觸熱變質(zhì)形成砂巖和角巖。因此，認(rèn)為礦床為內(nèi)陸湖泊相碎屑沉積巖類礦床[3]。

4 結(jié)論

(1)安徽樅陽麻布山砂巖礦床礦體主要賦存層位為侏羅系中統(tǒng)羅嶺組上段(J2l2)、羅嶺組下段(J2l1)及侏羅系下統(tǒng)磨山組下段(J1m1)、磨山組上段(J1m2)。

(2)安徽樅陽麻布山砂巖礦床成礦物質(zhì)來源主要由碎屑巖系河、湖相及沼澤相沉積形成，碎屑物經(jīng)沉積成巖及與巖漿巖接觸熱變質(zhì)形成砂巖和角巖。因此，認(rèn)為礦床為內(nèi)陸湖泊相碎屑沉積巖類礦床。