谢杰,张千明,吴文龙
(安徽省地质矿产勘查局327地质队,安徽合肥 230011)
庐枞地区是长江中下游成矿带重要矿集区,其基底的物质组成及基底结构样式一直是本区地质找矿和科学研究关注的重点,本次工作在盆地中心部位发现的生物碎屑灰岩为盆地基底结构研究提供了新的素材,对于今后在该区开展地质找矿工作具有重要意义。
庐枞盆地位于安徽省庐江县和枞阳县之间,边界由四组深大断裂控制,盆地基底主要为侏罗系罗岭组和三叠系周冲村组(东马鞍山组)[1]。盆地外围出露的主要沉积地层为中侏罗统罗岭组陆相碎屑沉积岩,与火山岩呈不整合接触关系[2]。庐枞盆地内出露有四组火山岩,分别为龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组,这四组火山岩自盆地边缘至中心由老到新依次分布,在空间上呈现出似耳朵状,各组火山岩之间接触关系均为喷发不整合,构成四个火山旋回。前人对庐枞盆地的四组火山岩进行的年代学研究显示庐枞盆地四个旋回的火山岩形成时间均为早白垩世[3]。
庐枞盆地找矿成果丰硕,先后发现了罗河铁矿、龙桥铁矿、泥河铁矿、小包庄铁矿、岳山铅锌矿、黄屯硫铜金矿等大中型矿产地,前人在该区开展了大量的地质科研工作,取得了一系列重要成果,但对盆地深部地质结构的认识尚存争议,主要表现在盆地的基底地层以及基底隆起带的存在与否,这些问题制约着庐枞盆地进一步找矿突破方向和区域成矿理论研究[4]。
图1 庐枞地区地质简图Figure 1.Geological sketch map of the Lu-Zong area
近年来,安徽省地质矿产勘查局327 地质队在庐枞中部砖桥一带安徽省庐江县黄金洼铜金矿普查工作施工的钻孔ZK102 中见到33.69m(孔深820.81~854.50m)的生物碎屑灰岩,与上下层下白垩统砖桥组粗安岩为断层接触。生物碎屑灰岩中生物碎屑含量在70%~85%,部分化石保存较为完整,种类较多主要为海相生物化石,其中包括有有孔虫类、个体体积较小的、棘皮类碎片及腕足类化石碎片[5]。本次取了三件样品(B1、B2、B3)对古生物种类进行鉴定:
图2 样品B1中Pseudovermiporella显微镜下照片Figure 2.Microscope image of Pseudovermiporella in sample B1
图3 样品B1中Pseudovermiporella显微镜下照片Figure 3.Microscope image of Pseudovermiporella in sample B1
图4 样品B1中Pseudovermiporella显微镜下照片Figure 4.Microscope image of Pseudovermiporella in sample B1
图5 样品B1中Pseudovermiporella显微镜下照片Figure 5.Microscope image of Pseudovermiporella in sample B1
B1 中钙藻化石丰富,尤以绿藻类假蠕孔藻化石Pseudovermiporella最为常见。此类化石首次于阿曼晚二叠世地层中被描述为可疑藻类(模式种P.sodalica),其他研究者认为其来源于钙质红藻或有孔虫,也有学者认为其为钙质绿藻。本文认为它的分类关系尚未明确,故将其定为疑源化石。该化石模式种为Pseudovermiporella sodalica,包括Pseudovermiporella nipponica(日本上二叠统)(Endo in Endo and Kanuma,1954),Pseudovermiporella elliotti(土耳其下二叠统),Pseudovermiporella longipora(意大利Dolomites地区上二叠统)和Pseudovermiporella hispanica(西班牙上石炭统)四个种。此类化石时代主要在晚石炭世到晚二叠世之间。在土耳其和伊朗的中-晚二叠世地层中中较为常见。此类化石在国内扬子地区也有大量报道(四川东南部上二叠统晚期;湖北兴山大峡口剖面,栖霞组;江西省乐平市沿沟剖面,上二叠统长兴组;贵州茅口组,四川茅口组,重庆茅口组,贵州栖霞组;重庆中梁山凉风垭剖面长兴组)。化石国内赋存地层主要为中二叠统栖霞组和茅口组以及上二叠统长兴组[5-14]。
此外,B2和B3中见有底栖有孔虫Globivalvulina,石炭-二叠系海相碳酸盐岩中此类有孔虫动物群较为常见,一般于早石炭世晚期出现,二叠纪末期灭绝[5,7]。在云南省路石林县水塘铺村剖面中-上二叠统茅口组-栖霞组有报道[8]。还见有孔虫Okimuraites,也属于二叠系有孔虫分子。
据此推断,该钻孔中见到的生物化石所赋存的岩石地层处于中二叠统栖霞组-上二叠统长兴组之间。
庐枞火山岩盆地基底结构一直是该区地质科研及地质找矿关注重点,近年来地质工作不断有揭露盆地基底的报告,但主要分布在盆地边缘,在盆地内部却一直未揭露到盆地基底。本次在盆地中心腹地揭露到基底物质,对于盆地基底结构研究提供了直接素材。
一直以来,多数学者认为庐枞盆地直接基底为中上三叠统周冲村组、黄马青组、范家塘组的碎屑岩、膏岩层,以及中下侏罗统磨山组、罗岭组的陆相碎屑沉积建造[1,2],这些中生代基底地层在小包庄地区、黄屯地区等盆地外围已得到证实,但在盆地内部却一直很少揭露,本次工作在盆地中心腹地见到的古生代沉积地层表明庐枞盆地直接基底不仅只有中生代地层,古生代海相沉积建造也可能是其直接基底,显示出盆地基底地层的复杂性。
图6 样品B2中Okimuraites显微镜下照片Figure 6.Microscope image of Okimuraites in sample B2
图7 样品B3中Globivalvulina显微镜下照片Figure 7.Microscope image of Globivalvulina in sample B3
前人根据物探资料推测在庐枞地区存在黄屯—枞阳、缺口—罗河两条北东向的基底隆起。其中,缺口—罗河基底隆起带已由小包庄地区、罗河北侧鲁湾地区、牛头山西侧洪家院等深钻揭露到的三叠系及侏罗系地层所证实,并且在该隆起带上先后发现有罗河铁矿、龙桥铁矿、马鞭山铁矿、泥河铁矿等一系列大中型矿床。此次盆地中部黄金洼一带钻孔中二叠系灰岩的发现也验证了黄屯—枞阳基底隆起带的存在,该隆起带目前仅发现有何家大岭、何家小岭两处中小型规模矿床,并且和已发现矿床之间的关系认识不够,该隆起带控矿规律尚不明确,可能是盆地内进一步找矿重要方向之一,在今后的矿产勘查工作中应重视该隆起带的控岩控矿作用。