安徽枞阳麻布山砂岩矿床地质特征及成因类型分析

盛文龙

(安徽省地质矿产勘查局326地质队，安徽 安庆 246000)

0 引言

砂岩是一种沉积岩，主要由各种砂粒胶结而成，颗粒直径为0.05～2 mm，其中砂粒体积百分数占比大于50%，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁[1]，具有防潮、防滑、吸音、吸光、无味以及无辐射、不褪色、冬暖夏凉、温馨典雅等优点，是一种优质天然石材。

安徽枞阳麻布山砂岩矿床区内水陆交通便利，铜陵—安庆、枞阳—合肥、铜陵—合肥等主干公路经过本区或外围，矿区向南3.5 km可达长江水道。同时，矿床工业开发所需的电力、供水等条件均已具备，基础设施良好。

1 地质情况

1.1 区域地质

安徽枞阳麻布山所在区域大地构造位置位于扬子准地台、下扬子台坳，沿江拱断褶带安庆凹断褶东部，为一不完整的向斜盆地[2]。本区处于淮阳山字形构造前弧东翼，庐枞火山岩盆地南缘外侧，属沿江褶断带的一部分，区内北东向及近南北向断裂构造发育。石矶—麻布山地区处于白鹿塘—石矶—了山—黄泥山区域隆起带中部，梅林岩体—枞阳岩体—古塘冲岩体—周家山岩体之北东东向展布的钾长花岗岩构造岩浆带的古塘冲岩体及青山岩体内及其东南侧，整体处于火山岩盆地的基底南西缘。

基底构造是印支期—燕山早期形成，由三叠系和侏罗系中、下统地层组成。在构造应力场作用下，中生代晚期有大规模火山喷发和岩浆入侵。在基底之上沉积了一套侏罗系上统及白垩系中、下统火山沉积建造。巨大的岩基构成了高能地质体，潜火山岩体作为侵入体构成了不同期次，不同级别的高能体。

区域地层属扬子地层区，下扬子地层分区，芜湖—安庆地层小区。区内沉积岩发育，地层层序较连续，出露较全，除第三系缺失外，从三叠系至第四系均有分布，地层总厚度大于3 700 m。其中，三叠系下统和龙山组、南陵湖组主要为石灰岩、白云质灰岩，三叠系中统铜头尖组至白垩系下统杨湾组主要为碎屑岩、粉砂质泥页岩等，第四系则广泛分布在长江沿岸至白荡湖周围低平地区，主要为冲积、湖积及残坡积黏土、亚黏土、含砾黏土及砂砾岩。

本区位于白鹿塘—石矶—了山—黄泥山隆起带中部，褶皱构造不甚发育，东部山向斜由三叠系地层组成，麻布山北侧方家弄向斜由侏罗系中、下统地层构成。本区整体为一单斜构造，走向NW，倾向NE—NEE，倾角20°～42°，自南向北转至北东依次出露有铜头尖组、拉犁尖组和侏罗系磨山组和罗岭组地层。本区处于梅林—枞阳—古塘冲—周家山钾长花岗岩构造岩浆带上，枞阳—会宫断裂东侧。区域内SN向压性断裂和NE、NEE向压性、压扭性断裂均较为发育。区域内断裂主要呈NE及SN方向，倾角一般在56°～68°。

区域内燕山期岩浆侵入与安山岩岩浆、基性岩岩浆有关，早期由中偏基性向酸碱性演化，晚期由碱性向酸碱性演化，属钙碱性岩系，早期含铁、铜较高，晚期含铜、铁、稀土、放射性元素较高，且岩体均属超浅成相，剥蚀浅。区域内主要出露有青山石英正长岩体和古塘冲钾长花岗岩体。岩脉不发育，仅在区域中南部的一条北东向断裂构造西端见有一规模较小的花岗岩脉侵入。矿区内变质作用主要为角岩化，少见黄铁矿化蚀变。

1.2 矿区地质

矿区地层属扬子地层区，下扬子地层分区，芜湖—安庆地层小区。矿区内出露地层有三叠系中统铜头尖组、三叠系上统拉犁尖组、侏罗系下统磨山组、侏罗系中统罗岭组及第四系(图1)。

图1 研究区地质图

矿区位于白鹿塘—石矶—了山—黄泥山隆起带中部，褶皱构造不甚发育， 褶皱主要为燕山早期褶皱构造朱院子背斜和方家弄向斜。断裂构造主要分布在矿区内中部、北部，以北东向张性、压性断裂为主，其后依次为南北向、北西向；近东西向断裂构造较少，仅见于矿区北部外围；南部部分地段存在一些性质不明断层。根据断裂之间的相互切割关系，可以推知矿区北西向断裂构造发育最早，其后依次为南北向、近东西向，北东向断裂构造发育最晚。

矿区内断裂总体特征是沿断裂带断层角砾岩较为发育，破碎带宽窄不一，局部宽达近5 m以上，局部可见擦痕面，同时普遍伴有铁矿化现象，角砾岩多为浅紫红、灰红色，角砾大小在5～25 mm之间，断裂倾角一般在49°～87°之间。

矿区内节理主要发育为北东向和北西向两组节理，第一组(J1)产状185°～265°∠46°～85°，平均产状221°∠66°；第二组(J2)产状285°～350°∠25°～70°，平均产状318°∠45°。节理属张性，节理面多以铁泥质成分充填。地表节理的发育容易加速地表岩石的风化速度，造成局部岩石呈微风化、半风化状态。矿区内岩浆岩发育，主要出露为燕山晚期侵入的青山岩体和古塘冲岩体。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

根据矿体产出形态和分布特征本次将矿床划分为5个矿体(图1)。

Ⅰ号矿体分布于矿区北部麻布山一带，主要赋存在侏罗系下统磨山组上段第一、二岩性段，其次为侏罗系中统罗岭组下段地层中。矿体分布范围：东、西部至探矿权范围，西南至磨山组上段与下段之间的地层界线，东北至殷家牛庄—观音冲一带。矿体在平面上总体呈近平行四边形，矿体走向长2 095 m，倾向宽度在481～702 m之间，倾向平均宽567 m，面积1.18 km2；矿体出露最高标高286.1 m，至最低开采标高(+20 m)相对高差266.1 m。矿体总体上呈层状产出，总体走向为北西—南东向，倾向在20°～75°之间，总体倾向为43°左右，地层倾角在20°～35°之间，一般为25°左右，局部地层倾角变陡。

Ⅱ号矿体平面形状呈不规则多边形，最长约2 290 m，最宽约644 m。矿体赋存标高：+286.1～+20 m。

Ⅲ号矿体平面形状似蝌蚪形，南北最长约1 030 m，东西最宽约605 m。矿体赋存标高：+71.3～+20 m。

Ⅳ号矿体平面形状似椭圆形，最长约455 m，最宽约300 m。矿体赋存标高：+115～20 m。

Ⅴ号矿体平面形状呈不规则多边形，最长约1 130 m，最宽约600 m。矿体赋存标高：+141.8～+20 m。

2.2 矿石质量

枞阳县麻布山建筑石料用砂岩矿由绢云母化石英砂岩、石英杂砂岩、透辉石角岩组成。绢云母化石英砂岩分布在矿权北部西南角以及中部、中南部一带，为浅灰色，细—中砂结构，厚层状构造，碎屑中石英体积分数为68%，长石体积分数小于1%，白云母体积分数为1%，硅质岩岩屑体积分数为2%，电气石偶见，胶结物为泥质(绢云母化)，体积分数为27%，不透明矿物体积分数小于1%；石英杂砂岩分布在矿权北部西南角以及中部、中南部一带，为浅灰色，中—细砂结构，厚层状构造，碎屑为石英,其体积分数为61%，长石体积分数小于1%，白云母体积分数为1%，硅质岩岩屑体积分数为3%，电气石体积分数小于1%，胶结物为泥质(绢云母化)，体积分数为20%，石英体积分数为12%，不透明矿物体积分数小于1%，重矿物为锆石，偶见；透辉石角岩为灰绿色，角岩结构，块状构造，硬度高，主要矿物为透辉石，体积分数为68%，其次为石英和钾长石，体积分数为31%，不透明矿物体积分数为1%。

矿体矿石中主要化学成分为：SiO272.21%、Al2O312.42%、Fe2O31.08%、SO30.029%、Cl-0.0126%、烧失量1.69%；物理性能为：抗压强度101.3 MPa；评价指标平均值：坚固性(质量损失)2.75%，碎石压碎指标5.88%，碱集料反应(膨胀率)0.0375%。

2.3 矿石类型

根据矿石的结构构造、矿物成分及含量、粒度大小等特征，矿石自然类型分为中粒石英砂岩、细粒石英砂岩、岩屑砂岩、长石石英砂岩、绢云母化石英砂岩、石英杂砂岩、透辉石角岩等7种。其中中粒石英砂岩、细粒石英砂岩、岩屑砂岩、长石石英砂岩为Ⅰ号矿体主要自然类型；绢云母化石英砂岩、石英杂砂岩、透辉石角岩为矿体主要矿石自然类型。砂岩、角岩工业类型均为建筑石料用砂岩。

3 矿床成因类型分析

安徽枞阳麻布山砂岩矿床处在庐枞火山岩盆地基底构造和长江断陷两大构造之间，由三叠系和侏罗系中、下统地层组成。印支—燕山运动使其发生褶皱断裂，褶皱不发育，断裂发育。褶皱一般为宽缓长轴—短轴褶曲，轴面产状由直立至倾斜都有，轴向北西向，矿区位于方家弄向斜的南西翼，组成该向斜的地层为侏罗系中统罗岭组上段(J2l2)、罗岭组下段(J2l1)及侏罗系下统磨山组下段(J1m1)、磨山组上段(J1m2)，为矿体主要赋存层位。构造控制了矿体产状和连续性及分布。

成矿物质来源主要由碎屑岩系河、湖相及沼泽相沉积形成，碎屑物经沉积成岩及与岩浆岩接触热变质形成砂岩和角岩。因此，认为矿床为内陆湖泊相碎屑沉积岩类矿床[3]。

4 结论

(1)安徽枞阳麻布山砂岩矿床矿体主要赋存层位为侏罗系中统罗岭组上段(J2l2)、罗岭组下段(J2l1)及侏罗系下统磨山组下段(J1m1)、磨山组上段(J1m2)。

(2)安徽枞阳麻布山砂岩矿床成矿物质来源主要由碎屑岩系河、湖相及沼泽相沉积形成，碎屑物经沉积成岩及与岩浆岩接触热变质形成砂岩和角岩。因此，认为矿床为内陆湖泊相碎屑沉积岩类矿床。