李海濱
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊,安徽 淮北 235000)
安徽省淮北地區(qū)石灰?guī)r成礦遠景區(qū)預測范圍為東經(jīng)116°00′~118°00′、北緯33°20′~34°20′,面積約為13 892 km。其中,基巖出露的丘陵山地面積約為2 137.25 km,占預測面積的15.4%,其余全為第四系覆蓋。
淮北地區(qū)石灰?guī)r資源豐富,從古元古界震旦系下統(tǒng)到古生界奧陶系下統(tǒng),總計有10個石灰?guī)r資源預測層位,其中作為主要預測層位的有4個。
10個預測層位分別為:南華系下統(tǒng)九頂山組下段(Nh)、上統(tǒng)張渠組(Nh);震旦系下統(tǒng)望山組中段(Z);寒武系下統(tǒng)饅頭組(∈)、中統(tǒng)徐莊組(∈)、張夏組(∈)、上統(tǒng)崮山組(∈)和長山組(∈);奧陶系下統(tǒng)蕭縣組下段(O)和馬家溝組下段(O)。
作為主要預測層位的是:寒武系中統(tǒng)徐莊組(∈)、張夏組(∈)、上統(tǒng)崮山組(∈)和奧陶系下統(tǒng)馬家溝組下段(O)。
淮北地區(qū)的主要石灰?guī)r礦層賦存在寒武系徐莊組上部、張夏組、崮山組及奧陶系下統(tǒng)馬家溝組下段中,就其圍巖和夾石情況而言,各地多不同。
1.2.1 寒武系徐莊組上部、張夏組、崮山組
寒武系徐莊組上部、張夏組、崮山組的礦層呈整合接觸,常形成連續(xù)的礦組產(chǎn)出,其底板圍巖為徐莊組中下部的紫紅色砂巖、頁巖、砂頁巖及灰黃色豹皮狀含白云質(zhì)灰?guī)r、含云母砂質(zhì)灰?guī)r等。礦層中的夾層多為含鎂質(zhì)偏高的含白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀白云質(zhì)灰?guī)r。閘河向斜以西,夾層最少為1層,最多為7層,一般為3層,夾層多呈透鏡狀,剖面間對應(yīng)不好,其厚度一般為5 m左右,長度介于40~200 m,MgO含量最高達6.23%。閘河向斜以東,據(jù)3個礦點資料,其夾層無論是數(shù)量還是厚度均有所增加,一般為7層,厚度最大為26 m左右。
1.2.2 奧陶系下統(tǒng)馬家溝組下段
奧陶系下統(tǒng)馬家溝組下段的夾層最少為1層,最多為4層,一般為2層。巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖等,MgO含量最高為16.67%。剖面間對應(yīng)較好,多呈層狀產(chǎn)出。其頂、底圍巖多為白云質(zhì)灰?guī)r和灰質(zhì)白云巖。
對于華北地臺(安徽省淮北地區(qū))上的蓋層褶皺,因地層記錄不全,其可能發(fā)生于三疊紀的印支運動。其后,經(jīng)劇烈的燕山運動疊加和改造,發(fā)生了差異性的斷塊升降和巖漿活動,致使石灰?guī)r礦層切割成條條塊塊。在抬升隆起區(qū),礦層裸露于地表,成為現(xiàn)今可以直接開發(fā)利用的礦區(qū)。在沉降拗陷區(qū),礦層則深埋于地下,以致不能作為礦產(chǎn)資源的預測區(qū)。例如,宿北斷陷、蔣河凹陷以及永城背斜以西大面積被覆蓋的區(qū)域都是受燕山運動以來幾經(jīng)改造而成的構(gòu)造格局制約的。
淮北地區(qū)巖漿活動主要發(fā)生于燕山期,其次為加里東期。加里東期侵入巖均分布于該區(qū)東部,其圍巖全為震旦系。侵入巖均呈巖床狀產(chǎn)出,與圍巖產(chǎn)狀一致,并隨其褶皺而彎曲。區(qū)內(nèi)較大巖體有老寨山巖體、馬鞍山巖體。其巖性較單一,以輝綠巖為主。圍巖蝕變微弱,僅局部見少量石榴石矽卡巖或矽卡巖化白云質(zhì)灰?guī)r。
燕山期巖漿活動頻繁,大部分侵入體的最新圍巖為二疊系,個別巖體穿入白堊系下統(tǒng)青山組,有的可能為復式巖體,但它們均受燕山期構(gòu)造控制,其產(chǎn)狀多為巖株,巖性以花崗斑巖、閃長巖和閃長玢巖為主。區(qū)內(nèi)較大巖體有丁里巖體、磨山巖體、小尖山巖體及高皇廟巖體,其圍巖蝕變不明顯,僅局部見大理巖化或蝕變礦物產(chǎn)出。
總體來看,淮北地區(qū)占據(jù)熔蝕灰?guī)r空間的巖體分布區(qū)以及巖體接觸帶因蝕變使石灰?guī)r礦層化學成分發(fā)生變化不能利用,未做預測,除此之外,小的巖體、巖脈對礦層影響不大,火成巖可作為夾石剔除。
依據(jù)成礦區(qū)(帶)劃分標準和預測區(qū)圈定依據(jù),淮北地區(qū)共劃分Ⅲ級成礦區(qū)1個、Ⅳ級成礦帶2個、預測區(qū)11個。具體劃分如表1所示。
表1 淮北地區(qū)石灰?guī)r礦產(chǎn)成礦區(qū)(帶)劃分
蕭(縣)宿(州)成礦帶有預測區(qū)8個,包括蕭縣預測區(qū)、相山預測區(qū)、永堌寨預測區(qū)、烈山預測區(qū)、皇藏峪預測區(qū)、欄桿預測區(qū)、謝集預測區(qū)和石弓預測區(qū)。靈(壁)泗(縣)成礦帶有預測區(qū)3個,包括朝陽集預測區(qū)、靈璧預測區(qū)和泗縣預測區(qū)。
徐(州)宿(州)成礦區(qū)構(gòu)造單元隸屬華北地臺,基底主要由太古界-早元古界中深變質(zhì)巖系組成,其上不整合覆蓋地臺型蓋層,蓋層發(fā)育不全。上元古界至古生界以海相碳酸鹽巖建造為主,控制了石灰?guī)r礦層的產(chǎn)出。中、新生界為陸相火山-碎屑巖系組成,印支-燕山運動使蓋層褶皺,主要呈北東—北北東向線狀褶曲,斷裂構(gòu)造控制了區(qū)域性隆起和凹陷的形成,且伴有中酸性巖漿活動,但不甚強烈,對石灰?guī)r礦層的破壞不大。該成礦區(qū)共劃分出2個Ⅳ級成礦帶。
本成礦帶位于成礦區(qū)中西部,呈北北東—北東向帶狀延展,蓋層為華北型沉積,線狀褶皺及斷裂發(fā)育,碳酸鹽巖主要賦存于震旦系、寒武系和奧陶系等層位。符合工業(yè)要求的石灰?guī)r主要產(chǎn)于寒武系和奧陶系,質(zhì)地較純,開采條件較好。震旦系石灰?guī)r含鎂量較高,巖性巖相變化大。該區(qū)是淮北地區(qū)石灰?guī)r礦產(chǎn)重要產(chǎn)區(qū),已探明的水泥石灰?guī)r礦床和遠景較好的礦點全部集中在此區(qū)。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)條件、成礦規(guī)律,結(jié)合地形地貌及巖性特征,此成礦帶可劃分8個預測區(qū)。
蕭縣預測區(qū)位于蕭縣復式背斜北段,南起蕭縣瓦子口,北至蕭縣縣城以北。預測層位為寒武系徐莊組上部、張夏組、崮山組的鮞狀灰?guī)r和豹皮灰?guī)r,層厚質(zhì)佳,且較穩(wěn)定,分布于褶皺軸部,開采條件良好。奧陶系下統(tǒng)馬家溝組下段分布于背斜翼部,質(zhì)佳、穩(wěn)定,但出露較少。
相山預測區(qū)位于蕭縣復式背斜南段,南起淮北市相山,北至蕭縣瓦子口。預測層位為寒武系饅頭組下部、徐莊組上部、張夏組、崮山組及長山組的豹皮灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r和灰?guī)r等,質(zhì)量優(yōu)良,巖性穩(wěn)定,分布于背斜軸部,僅長山組在局部地段可利用。
永堌寨預測區(qū)位于閘河向斜以東、陶墟向斜以西,南起淮北市蔡里,北至蕭縣小磨山。預測層位為寒武系徐莊組上部、張夏組、崮山組的鮞狀灰?guī)r、灰?guī)r等,質(zhì)量尚佳,只是巖性稍有變化,鎂質(zhì)含量較閘河向斜以西有所增高,夾石有所增加,其主要分布于褶皺軸部附近。
烈山預測區(qū)位于閘河向斜以東、華家湖向斜以西,南起濉溪縣豬羊山,北至蕭縣小時村。預測層位為奧陶系下統(tǒng)馬家溝組下段,該段巖性穩(wěn)定,質(zhì)量優(yōu)良,開采條件較好,交通便利。
皇藏峪預測區(qū)位于陶墟、華家湖向斜以東,支河向斜以西,南起宿州市符離集,北至安徽和江蘇省界。預測層位賦存在寒武系饅頭組下部、徐莊組上部、張夏組、崮山組和長山組。石灰?guī)r質(zhì)量較好,巖性變化較大,特別是張夏組上部鎂質(zhì)含量較高,幾乎全為白云巖。在預測區(qū)南段,白云巖厚達138.99 m。長山組巖性變化也較大,僅在局部地段成礦。
欄桿預測區(qū)位于欄桿背斜分布區(qū),南起刁山莊,北至褚蘭以北。預測層位賦存在寒武系饅頭組下部,礦石為豹皮灰?guī)r,質(zhì)量較好,巖性穩(wěn)定。
謝集預測區(qū)位于欄桿背斜分布區(qū),南起貢山集,北至安徽與江蘇省界。預測層位賦存在震旦系九頂山組下段、張渠組下部和望山組中段。礦石質(zhì)量較好。
石弓預測區(qū)實際范圍僅是石弓山。礦層賦存在寒武系饅頭組下部,質(zhì)量較好,巖性厚度穩(wěn)定。
本成礦帶位于徐(州)宿(州)成礦區(qū)東部,呈北北東—北東向展布。蓋層為華北型沉積,出露地層全部為震旦系,多呈低山丘陵地貌,出露較零星,山體間多被山間平原分割,開采條件較好,交通條件稍差。符合工業(yè)要求的石灰?guī)r主要產(chǎn)于震旦系九頂山組下段的下部、張渠組下部、望山組中段和寒武系饅頭組下部。礦石質(zhì)量較好,震旦系巖性、厚度變化較大,鎂質(zhì)含量稍高。此成礦帶劃分為3個預測區(qū)。
朝陽集預測區(qū)位于九頂山背斜分布區(qū)北部,南起拖尾河邊,東北至安徽與江蘇省界。預測層位賦存在震旦系九頂山組下段和張渠組下部,礦石質(zhì)量尚可,鎂質(zhì)含量稍有增加。
靈璧預測區(qū)位于九頂山背斜分布區(qū)南部,西南起沱河邊,東北至安徽與江蘇省界。預測層位賦存在震旦系九頂山組下段和張渠組下部,巖性厚度變化較大,礦石質(zhì)量尚好,鎂質(zhì)含量稍有增加。
泗縣預測區(qū)位于馬廠背斜分布區(qū),南起泗縣縣城,北至安徽與江蘇省界。預測層位賦存在震旦系九頂山組下段和張渠組下部。
本文通過分析收集的資料,將淮北地區(qū)石灰?guī)r成礦區(qū)(帶)和預測區(qū)初步劃分,包括1個Ⅲ級成礦區(qū)、2個Ⅳ級成礦帶、11個預測區(qū)。同時,對淮北地區(qū)石灰?guī)r礦產(chǎn)的分布、產(chǎn)出層位、各層地質(zhì)特征和厚度變化等進行簡要總結(jié)。這次預測成果可以作為工業(yè)部門遠景規(guī)劃及今后部署石灰?guī)r地質(zhì)工作的參考資料。