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摘要:本文阐述了凤阳县王家大山石英岩矿的区域地质背景、矿床特征、矿体特征,并对矿床的成因及找矿标志进行了分析,其地质特征对南部山区王家大山-白云山一带石英岩矿资源评价具有参考意义。
关键词:石英岩;地质特征;找矿标志;王家大山
1区域地质概况
本区大地构造位置位于中朝准地台淮河台坳蚌埠台拱与淮南陷褶断带中。区域地层属华北地层区鲁西地层分区蚌埠地层小区。区域出露地层由老至新有:下元古界五河群殷涧组(Pt1y)、中元古界凤阳群白云山组(Pt2b)、青石山组(Pt2q)、宋集组(Pt2s)及上元古界青白口系八公山群曹店组(Zqc)、伍山组(Zqw)、新生界第四系(Q),见下图。
区域地质构造复杂,按其发展过程可分为蚌埠期、凤阳期、印支~燕山期、燕山中晚期和喜山期等五个阶段。前三个阶段以发育褶皱构造为主,规模较大的褶皱构造有蚌埠期的蚌埠复背斜、凤阳期的老青山-石门山单斜和印支~燕山早期的淮南复向斜。后两个阶段则以断裂为主要表现形式,主要有东西向、北北东相、北东向、北西向和南北向等五个断裂组合。
区域内未见岩浆岩出露。
2矿床地质特征
2.1地层
矿区出露地层有:下元古界五河群殷涧组、中元古界凤阳群白云山组下段、白云山组中段第二岩性段、白云山组中段第一岩性段、白云山组上段等和第四系。由老至新分述如下:
①殷涧组
小面积出露于矿区东部,岩性主要为深灰色、灰绿色薄层绿泥片岩、绢云片岩,夹疙瘩状绿帘石岩。
②白云山组下段
主要出露于矿区北东部,只出露上部,岩性为微红色及灰黑色薄层绢云片岩、绢云石英片岩夹少量深灰色薄层-中厚层、厚层石英岩。
③白云山组中段第二岩性段
主要出露于矿区中部,上部岩性为灰白色局部浅灰红色中厚层~厚层细粒石英岩,下部为灰白色薄层夹中厚层细粒石英岩,以薄层为主。
④白云山组中段第一岩性段
主要出露于矿区中部,岩性为灰白色薄~中厚层细粒石英岩夹绢云石英片岩、含白云母石英岩,多呈不等厚互层。该段顶部为灰白色薄层绢云石英片岩,厚度大于14米,为白云山组中段第二岩性段与第一岩性段分段的标志层。
⑤中元古界凤阳群白云山组上段
主要出露于矿区西南部,岩性主要为微红色薄层~中厚层石英岩夹红褐色薄层~中厚层含铁石英岩,含铁石英岩以薄层为主。
⑥第四系
岩性为土黄、灰褐色砂质粘土、亚粘土、砂砾等。主要分布于山体四周和山沟低洼处。
2.2构造
区内褶皱构造简单,整体处于老青山单斜之中,地层总体呈单斜层状产出,倾向南西,约230°方向,倾角一般在12°~43°之间。
区内断裂较为发育,主要有殷家断层(F1)及F2断层。
殷家断层(F1):总体走向约310°,倾向北东,倾角71°~76°之间。断层上盘相对下降,为正断层。区内出露长约1.5公里,沿断层走向形成断层破碎带,破碎带宽在90~140米,角砾岩极其发育,大小不等,多在1~2厘米左右,次棱角状,硅质胶结,并有大量红褐色铁泥质充填。
F2断层:该断层穿过王家大山山顶,出露长度为2.3公里,总体走向约300°方向,倾向南西,倾角67°~86°之间。上盘相对上升,下盘相对下降,造成地层重复,为逆断层。沿断层走向岩石破碎,形成宽约6~8米的断层破碎带,角砾岩发育,角砾呈次棱角状、次圆状,大小1~2厘米之间,硅质胶结,并伴有大量红褐色铁泥质。
2.3岩浆岩
矿区内无岩浆岩出露。
3矿体地质特征
3.1矿体特征
矿体赋存于中元古界凤阳群白云山组中段地层中,区内殷家断层(F1)切割矿体,破坏了矿体的完整性,本次以殷家断层为界,将断层南西侧划为Ⅰ矿体,北东侧划为Ⅱ矿体。
Ⅰ矿体:出露长2159米,宽110~1113米,赋存标高+60~212米,平面上呈不规则多边形。矿体呈层状产出,产状较稳定,倾向一般在229°-244°之间,倾角一般在12°~32°之间。
Ⅱ矿体:出露长1290米,宽94~291米,赋存标高+75~155米,平面上呈不规则四边形。矿体呈层状产出,产状较为稳定,倾向一般在232°-252°之间,倾角一般在25°~43°之间。
3.2矿石特征
①矿石结构
石英岩及含白云母石英岩矿石为中细粒-细粒变晶结构;绢云石英片岩为鳞片变晶结构。
②矿石构造
石英岩及含白云母石英岩矿石为块状构造;绢云石英片岩为片状构造或层理构造。
③矿石矿物成分
石英岩:矿物成分主要由石英组成,含量在96%~98%之间,粒度一般在0.55~1.05毫米;云母含量少,一般在4%以下,定向排列,沿层面富集。
绢云石英片岩:矿物成分主要为石英,含量在90%~96%左右,粒径一般在0.45~0.85毫米。云母多呈薄膜状沿层面富集,与石英岩互层,含量一般在6%以下。
含白云母石英岩:矿物成分主要为石英,含量在92%-96%之间,粒径一般在0.70-1.05毫米,云母含量少,常呈薄膜狀分布于岩层表面,含量一般在5%以下,定向排列,偶见少量绿泥石。
④矿石化学成分
全矿区矿石平均化学成分:SiO2 97.94%、Al2O3 0786%、Fe2O3 0.166%、TiO2 0.0184%、Cr2O30.0010%。
3.3矿石类型
根据结构构造、矿物成分及含量、粒度大小等特征,区内自然类型主要分为石英岩、绢云石英片巖、含白云母石英岩三种,工业类型为玻璃用石英岩矿石。
3.4矿体围岩及夹石特征
矿体围岩主要分布于石英岩矿体两侧,地层由白云山组上段、白云山组下段及断层破碎带组成,围岩岩石类型主要有含铁石英岩、绢云片岩、断层角砾岩。
矿体中有夹石存在,多呈细小条带状及透镜状,夹石类型主要有含铁石英岩、石英岩、绢云石英片岩、断层角砾岩类。
4矿床成因及找矿标志
根据区调资料,凤阳群地层分布区,为地壳活动性已不太强烈的陆河冒地槽的位置所在,该区原始沉积物自下而上为石英砂质-砂、粉砂泥质及富镁碳酸盐等,系一套滨海相-浅海相沉积建造,其上下沉积岩层之间的连贯性及较为清晰的沉积韵律层,可以说明本区含矿地层不属与海底火山喷发有关的胶体硅质沉积。区内石英砂质-砂、粉砂泥质类沉积岩,是本矿体含矿地层变质成矿前的主要物质来源。
在本矿床成矿之前,本区历经了蚌埠期之前、蚌埠期及凤阳期等多期造山运动,漫长的地质构造变动不但造成区域范围内岩浆活动频繁,而且使得整个中-下元古界沉积地层受到多期次褶皱,并有强烈的区域变质作用、混合岩化作用相,其中凤阳期造山运动更使得整个中-下元古界地层进一步接受变质。经区域变质作用形成的石英岩、绢云石英片岩地层,即本矿体赋存的白云山组层位。
中元古界凤阳县白云山组中段地层是凤阳地区优质石英岩主要赋矿层位,是寻找玻璃用石英岩矿的主要标志。
参考文献:
[1]丁仕明等.1/20万蚌埠幅区域地质调查报告[R].北京:地质出版社,1979:1-178.
[2]方应贤,张洪.凤阳玻璃用石英岩矿地质特征及成因分析[J].中国非金属矿工业导刊.2010(6):52-54.
[3]殷张明等.安徽省凤阳地区石英岩矿资源调查评价报告[R].2011
关键词:石英岩;地质特征;找矿标志;王家大山
1区域地质概况
本区大地构造位置位于中朝准地台淮河台坳蚌埠台拱与淮南陷褶断带中。区域地层属华北地层区鲁西地层分区蚌埠地层小区。区域出露地层由老至新有:下元古界五河群殷涧组(Pt1y)、中元古界凤阳群白云山组(Pt2b)、青石山组(Pt2q)、宋集组(Pt2s)及上元古界青白口系八公山群曹店组(Zqc)、伍山组(Zqw)、新生界第四系(Q),见下图。
区域地质构造复杂,按其发展过程可分为蚌埠期、凤阳期、印支~燕山期、燕山中晚期和喜山期等五个阶段。前三个阶段以发育褶皱构造为主,规模较大的褶皱构造有蚌埠期的蚌埠复背斜、凤阳期的老青山-石门山单斜和印支~燕山早期的淮南复向斜。后两个阶段则以断裂为主要表现形式,主要有东西向、北北东相、北东向、北西向和南北向等五个断裂组合。
区域内未见岩浆岩出露。
2矿床地质特征
2.1地层
矿区出露地层有:下元古界五河群殷涧组、中元古界凤阳群白云山组下段、白云山组中段第二岩性段、白云山组中段第一岩性段、白云山组上段等和第四系。由老至新分述如下:
①殷涧组
小面积出露于矿区东部,岩性主要为深灰色、灰绿色薄层绿泥片岩、绢云片岩,夹疙瘩状绿帘石岩。
②白云山组下段
主要出露于矿区北东部,只出露上部,岩性为微红色及灰黑色薄层绢云片岩、绢云石英片岩夹少量深灰色薄层-中厚层、厚层石英岩。
③白云山组中段第二岩性段
主要出露于矿区中部,上部岩性为灰白色局部浅灰红色中厚层~厚层细粒石英岩,下部为灰白色薄层夹中厚层细粒石英岩,以薄层为主。
④白云山组中段第一岩性段
主要出露于矿区中部,岩性为灰白色薄~中厚层细粒石英岩夹绢云石英片岩、含白云母石英岩,多呈不等厚互层。该段顶部为灰白色薄层绢云石英片岩,厚度大于14米,为白云山组中段第二岩性段与第一岩性段分段的标志层。
⑤中元古界凤阳群白云山组上段
主要出露于矿区西南部,岩性主要为微红色薄层~中厚层石英岩夹红褐色薄层~中厚层含铁石英岩,含铁石英岩以薄层为主。
⑥第四系
岩性为土黄、灰褐色砂质粘土、亚粘土、砂砾等。主要分布于山体四周和山沟低洼处。
2.2构造
区内褶皱构造简单,整体处于老青山单斜之中,地层总体呈单斜层状产出,倾向南西,约230°方向,倾角一般在12°~43°之间。
区内断裂较为发育,主要有殷家断层(F1)及F2断层。
殷家断层(F1):总体走向约310°,倾向北东,倾角71°~76°之间。断层上盘相对下降,为正断层。区内出露长约1.5公里,沿断层走向形成断层破碎带,破碎带宽在90~140米,角砾岩极其发育,大小不等,多在1~2厘米左右,次棱角状,硅质胶结,并有大量红褐色铁泥质充填。
F2断层:该断层穿过王家大山山顶,出露长度为2.3公里,总体走向约300°方向,倾向南西,倾角67°~86°之间。上盘相对上升,下盘相对下降,造成地层重复,为逆断层。沿断层走向岩石破碎,形成宽约6~8米的断层破碎带,角砾岩发育,角砾呈次棱角状、次圆状,大小1~2厘米之间,硅质胶结,并伴有大量红褐色铁泥质。
2.3岩浆岩
矿区内无岩浆岩出露。
3矿体地质特征
3.1矿体特征
矿体赋存于中元古界凤阳群白云山组中段地层中,区内殷家断层(F1)切割矿体,破坏了矿体的完整性,本次以殷家断层为界,将断层南西侧划为Ⅰ矿体,北东侧划为Ⅱ矿体。
Ⅰ矿体:出露长2159米,宽110~1113米,赋存标高+60~212米,平面上呈不规则多边形。矿体呈层状产出,产状较稳定,倾向一般在229°-244°之间,倾角一般在12°~32°之间。
Ⅱ矿体:出露长1290米,宽94~291米,赋存标高+75~155米,平面上呈不规则四边形。矿体呈层状产出,产状较为稳定,倾向一般在232°-252°之间,倾角一般在25°~43°之间。
3.2矿石特征
①矿石结构
石英岩及含白云母石英岩矿石为中细粒-细粒变晶结构;绢云石英片岩为鳞片变晶结构。
②矿石构造
石英岩及含白云母石英岩矿石为块状构造;绢云石英片岩为片状构造或层理构造。
③矿石矿物成分
石英岩:矿物成分主要由石英组成,含量在96%~98%之间,粒度一般在0.55~1.05毫米;云母含量少,一般在4%以下,定向排列,沿层面富集。
绢云石英片岩:矿物成分主要为石英,含量在90%~96%左右,粒径一般在0.45~0.85毫米。云母多呈薄膜状沿层面富集,与石英岩互层,含量一般在6%以下。
含白云母石英岩:矿物成分主要为石英,含量在92%-96%之间,粒径一般在0.70-1.05毫米,云母含量少,常呈薄膜狀分布于岩层表面,含量一般在5%以下,定向排列,偶见少量绿泥石。
④矿石化学成分
全矿区矿石平均化学成分:SiO2 97.94%、Al2O3 0786%、Fe2O3 0.166%、TiO2 0.0184%、Cr2O30.0010%。
3.3矿石类型
根据结构构造、矿物成分及含量、粒度大小等特征,区内自然类型主要分为石英岩、绢云石英片巖、含白云母石英岩三种,工业类型为玻璃用石英岩矿石。
3.4矿体围岩及夹石特征
矿体围岩主要分布于石英岩矿体两侧,地层由白云山组上段、白云山组下段及断层破碎带组成,围岩岩石类型主要有含铁石英岩、绢云片岩、断层角砾岩。
矿体中有夹石存在,多呈细小条带状及透镜状,夹石类型主要有含铁石英岩、石英岩、绢云石英片岩、断层角砾岩类。
4矿床成因及找矿标志
根据区调资料,凤阳群地层分布区,为地壳活动性已不太强烈的陆河冒地槽的位置所在,该区原始沉积物自下而上为石英砂质-砂、粉砂泥质及富镁碳酸盐等,系一套滨海相-浅海相沉积建造,其上下沉积岩层之间的连贯性及较为清晰的沉积韵律层,可以说明本区含矿地层不属与海底火山喷发有关的胶体硅质沉积。区内石英砂质-砂、粉砂泥质类沉积岩,是本矿体含矿地层变质成矿前的主要物质来源。
在本矿床成矿之前,本区历经了蚌埠期之前、蚌埠期及凤阳期等多期造山运动,漫长的地质构造变动不但造成区域范围内岩浆活动频繁,而且使得整个中-下元古界沉积地层受到多期次褶皱,并有强烈的区域变质作用、混合岩化作用相,其中凤阳期造山运动更使得整个中-下元古界地层进一步接受变质。经区域变质作用形成的石英岩、绢云石英片岩地层,即本矿体赋存的白云山组层位。
中元古界凤阳县白云山组中段地层是凤阳地区优质石英岩主要赋矿层位,是寻找玻璃用石英岩矿的主要标志。
参考文献:
[1]丁仕明等.1/20万蚌埠幅区域地质调查报告[R].北京:地质出版社,1979:1-178.
[2]方应贤,张洪.凤阳玻璃用石英岩矿地质特征及成因分析[J].中国非金属矿工业导刊.2010(6):52-54.
[3]殷张明等.安徽省凤阳地区石英岩矿资源调查评价报告[R].2011