安徽樅陽麻布山砂巖礦床地質特征及成因類型分析

盛文龍

(安徽省地質礦產勘查局326地質隊，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而成，顆粒直徑為0.05～2 mm，其中砂粒體積百分數占比大于50%，結構穩定，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、溫馨典雅等優點，是一種優質天然石材。

安徽樅陽麻布山砂巖礦床區內水陸交通便利，銅陵—安慶、樅陽—合肥、銅陵—合肥等主干公路經過本區或外圍，礦區向南3.5 km可達長江水道。同時，礦床工業開發所需的電力、供水等條件均已具備，基礎設施良好。

1 地質情況

1.1 區域地質

安徽樅陽麻布山所在區域大地構造位置位于揚子準地臺、下揚子臺坳，沿江拱斷褶帶安慶凹斷褶東部，為一不完整的向斜盆地[2]。本區處于淮陽山字形構造前弧東翼，廬樅火山巖盆地南緣外側，屬沿江褶斷帶的一部分，區內北東向及近南北向斷裂構造發育。石磯—麻布山地區處于白鹿塘—石磯—了山—黃泥山區域隆起帶中部，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造巖漿帶的古塘沖巖體及青山巖體內及其東南側，整體處于火山巖盆地的基底南西緣。

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

區域地層屬揚子地層區，下揚子地層分區，蕪湖—安慶地層小區。區內沉積巖發育，地層層序較連續，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，三疊系下統和龍山組、南陵湖組主要為石灰巖、白云質灰巖，三疊系中統銅頭尖組至白堊系下統楊灣組主要為碎屑巖、粉砂質泥頁巖等，第四系則廣泛分布在長江沿岸至白蕩湖周圍低平地區，主要為沖積、湖積及殘坡積黏土、亞黏土、含礫黏土及砂礫巖。

本區位于白鹿塘—石磯—了山—黃泥山隆起帶中部，褶皺構造不甚發育，東部山向斜由三疊系地層組成，麻布山北側方家弄向斜由侏羅系中、下統地層構成。本區整體為一單斜構造，走向NW，傾向NE—NEE，傾角20°～42°，自南向北轉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。本區處于梅林—樅陽—古塘沖—周家山鉀長花崗巖構造巖漿帶上，樅陽—會宮斷裂東側。區域內SN向壓性斷裂和NE、NEE向壓性、壓扭性斷裂均較為發育。區域內斷裂主要呈NE及SN方向，傾角一般在56°～68°。

區域內燕山期巖漿侵入與安山巖巖漿、基性巖巖漿有關，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，且巖體均屬超淺成相，剝蝕淺。區域內主要出露有青山石英正長巖體和古塘沖鉀長花崗巖體。巖脈不發育，僅在區域中南部的一條北東向斷裂構造西端見有一規模較小的花崗巖脈侵入。礦區內變質作用主要為角巖化，少見黃鐵礦化蝕變。

1.2 礦區地質

礦區地層屬揚子地層區，下揚子地層分區，蕪湖—安慶地層小區。礦區內出露地層有三疊系中統銅頭尖組、三疊系上統拉犁尖組、侏羅系下統磨山組、侏羅系中統羅嶺組及第四系(圖1)。

圖1 研究區地質圖

礦區位于白鹿塘—石磯—了山—黃泥山隆起帶中部，褶皺構造不甚發育， 褶皺主要為燕山早期褶皺構造朱院子背斜和方家弄向斜。斷裂構造主要分布在礦區內中部、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；近東西向斷裂構造較少，僅見于礦區北部外圍；南部部分地段存在一些性質不明斷層。根據斷裂之間的相互切割關系，可以推知礦區北西向斷裂構造發育最早，其后依次為南北向、近東西向，北東向斷裂構造發育最晚。

礦區內斷裂總體特征是沿斷裂帶斷層角礫巖較為發育，破碎帶寬窄不一，局部寬達近5 m以上，局部可見擦痕面，同時普遍伴有鐵礦化現象，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。

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

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

根據礦體產出形態和分布特征本次將礦床劃分為5個礦體(圖1)。

Ⅰ號礦體分布于礦區北部麻布山一帶，主要賦存在侏羅系下統磨山組上段第一、二巖性段，其次為侏羅系中統羅嶺組下段地層中。礦體分布范圍：東、西部至探礦權范圍，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，傾向寬度在481～702 m之間，傾向平均寬567 m，面積1.18 km2；礦體出露最高標高286.1 m，至最低開采標高(+20 m)相對高差266.1 m。礦體總體上呈層狀產出，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則多邊形，最長約2 290 m，最寬約644 m。礦體賦存標高：+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。礦體賦存標高：+115～20 m。

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

2.2 礦石質量

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北部西南角以及中部、中南部一帶，為淺灰色，細—中砂結構，厚層狀構造，碎屑中石英體積分數為68%，長石體積分數小于1%，白云母體積分數為1%，硅質巖巖屑體積分數為2%，電氣石偶見，膠結物為泥質(絹云母化)，體積分數為27%，不透明礦物體積分數小于1%；石英雜砂巖分布在礦權北部西南角以及中部、中南部一帶，為淺灰色，中—細砂結構，厚層狀構造，碎屑為石英,其體積分數為61%，長石體積分數小于1%，白云母體積分數為1%，硅質巖巖屑體積分數為3%，電氣石體積分數小于1%，膠結物為泥質(絹云母化)，體積分數為20%，石英體積分數為12%，不透明礦物體積分數小于1%，重礦物為鋯石，偶見；透輝石角巖為灰綠色，角巖結構，塊狀構造，硬度高，主要礦物為透輝石，體積分數為68%，其次為石英和鉀長石，體積分數為31%，不透明礦物體積分數為1%。

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

2.3 礦石類型

根據礦石的結構構造、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造和長江斷陷兩大構造之間，由三疊系和侏羅系中、下統地層組成。印支—燕山運動使其發生褶皺斷裂，褶皺不發育，斷裂發育。褶皺一般為寬緩長軸—短軸褶曲，軸面產狀由直立至傾斜都有，軸向北西向，礦區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羅嶺組上段(J2l2)、羅嶺組下段(J2l1)及侏羅系下統磨山組下段(J1m1)、磨山組上段(J1m2)，為礦體主要賦存層位。構造控制了礦體產狀和連續性及分布。

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

4 結論

(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羅嶺組上段(J2l2)、羅嶺組下段(J2l1)及侏羅系下統磨山組下段(J1m1)、磨山組上段(J1m2)。

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