安徽省鳳陽縣靈山-木屐山石英巖礦床地質特征及成因分析

胡宏坤，張立明（.鳳陽杜氏礦業有限公司，安徽 鳳陽 33；.安徽省地質勘查局3地質隊，安徽 蚌埠 33040）

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安徽省鳳陽縣靈山-木屐山石英巖礦床地質特征及成因分析

胡宏坤1，張立明2
（1.鳳陽杜氏礦業有限公司，安徽 鳳陽 233121；2.安徽省地質勘查局312地質隊，安徽 蚌埠 233040）

安徽省鳳陽縣靈山-木屐山石英巖礦床位于蚌埠隆起區南緣，為一大型玻璃用石英巖礦床。本文在勘探工作的基礎上，對成礦地質條件、礦體特征、礦石特征、圍巖蝕變進行了詳細研究，并結合區域地質背景，對礦床成因進行了探討。明確本礦床為一沉積-變質礦床，白云山組原始沉積的石英砂巖為成礦提供了物質基礎，區域低綠片巖相變質作用使得石英砂巖變質形成石英巖礦床。

靈山-木屐山；石英巖礦床；沉積-變質礦床；區域變質作用

石英巖是玻璃產業、光伏產業、無機硅材產業重要的原材料，經濟與戰略價值巨大。安徽省鳳陽縣是我國重要的石英砂原料基地，石英巖礦產資源豐富，遠景儲量在100億t以上（張明和褚強，2009；李勇和王玉連，2011；王尹達，2012）。系統開展鳳陽縣石英巖礦床成礦規律研究工作，對于指導石英巖的勘探開發，保障高純度石英原材料的供給，有著積極的意義。本文依托鳳陽縣石英巖礦業權開發整合項目，對靈山-木屐山石英巖礦床地質特征進行了詳細的研究，并對成因進行了探討，為區域石英巖找礦勘查提供依據。

1　區域地質背景

大地構造位置上，礦區位于華北板塊南緣蚌埠隆起區的南側，東臨郯廬斷裂帶，南臨合肥盆地，西接淮南復向斜，構造特征復雜。區域斷裂構造發育，主要的控巖控礦斷裂包括東西向的臨泉-劉府斷裂、官溝-下紀家斷裂，北東-北北東向臨淮關-亮崗斷裂、五河-紅心鋪斷裂。褶皺構造主要包括蚌埠復背斜、老青山-石門山單斜、淮南復向斜，其中礦區地層主要受到老青山單斜構造的控制。

地層分區上，區域地層屬于華北地層區徐淮地層分區淮南地層小區。區內發育新太古代至第四系的地層，根據沉積環境及構造屬性差異，可劃分為變質結晶基底、沉積蓋層和陸相地層三個部分。變質結晶基底主要由新太古代至早元古代五河群角閃巖相變質巖系組成，中元古代鳳陽群的綠片巖相變質巖系構成了褶皺基底；沉積蓋層主要為一套海相沉積地層，主要包括青白口紀至早三疊世地層，缺失晚奧陶世至早石炭世地層。陸相地層包括侏羅紀至第四系的陸相碎屑巖。

圖1　研究區大地構造略圖（據楊德斌等，2009修改）

區內巖漿活動強烈，具有多期多階段的特征，總體可劃分為三個期次：新太古代的蚌埠期、侏羅紀～白堊紀的燕山期、古近紀～新近紀的喜山期。蚌埠期巖漿活動以花崗質巖漿侵位及中基性火山噴發活動為主，花崗質侵入巖多呈巖株、巖體狀分布，火山活動主要表現為五河群下部的中基性火山巖。燕山期以中酸性淺成侵入巖為主，巖體的規模都較小，分布均受到北北東向斷裂帶的控制，區內的多金屬礦床與該期次巖漿活動具有成因聯系。喜山期以大陸型堿性玄武巖的噴溢為特征，主要集中在郯廬斷裂帶內的中新生代盆地中，規模一般較小，多為基性火山巖，大致可分為次安山玄武巖和次橄欖玄武巖兩類。

2　礦區地質特征

礦區位于老青山單斜中段，主要出露的地層為青白口紀劉老碑組、伍山組、曹店組，中元古代宋集組、白云山組、青石山組，早元古代殷家澗組及第四系松散沉積，白云山組是主要的含礦層位。地層主要呈單斜層狀產出，傾向南西，傾角約15～30°。

青白口紀劉老碑組巖性主要為泥灰巖、頁巖、泥巖，局部夾白云質灰巖透鏡體；伍山組巖性較為單一，主要為厚層中粒石英砂巖、細粒石英砂巖，底部含礫石；曹店組巖性主要為薄層至中厚層石英礫巖、砂礫巖，夾赤鐵礦層。

中元古代宋集組頂部巖性為千枚巖、含鐵質石英巖，下部主要出露白云石大理巖；青石山組分布于礦區西南部，為一套淺海相含鎂泥鈣質-砂質沉積巖，巖性主要為灰白色條帶狀白云石大理巖，條帶狀硅質白云石大理巖夾石英巖、長石石英巖、含鐵石英巖等。

圖2　靈山-木屐山礦區地質圖

白云山組劃分為三個巖性段，其中第一巖性段分布于礦區東北部，呈北西-南東向條帶狀斷續展布，巖性以石英巖、含白云母石英巖、含礫絹云母石英片巖為主；第二巖性段分布于礦區的北東部-中部，呈北西-南東向條帶狀產出，巖性以薄層-中厚層石英巖、含白云母石英巖、絹云母石英巖為主；第三巖性段分布于礦區東南部，呈北西-南東條帶狀產出，巖性為中薄層石英巖、含鐵質石英巖及絹云母石英巖。白云山組第二巖性段為主要賦礦層位，石英巖質地純凈，可做特種玻璃、玻璃原料、高級型砂及耐火器材之原料。其中顆粒均勻細膩、無損裂者可做天然油石，色澤鮮艷者可做玉石。

下元古代殷家澗組為一套中基性～酸性火山巖，后期受到區域變質作用形成綠泥石片巖、絹云母片巖、綠泥石片巖、角閃石綠泥石片巖等。

礦區內斷裂構造主要為北東-北北東向斷層，性質以高角度平移斷層為主，切割礦區地層，造成了地層的錯動。在斷層面附近形成構造破碎帶，但對礦體總體質量并無影響。

礦區內無巖漿活動，僅在局部可見到熱液成因的石英脈穿插在白云山組地層中的構造裂隙中。石英脈產狀較為雜亂，脈寬多小于5cm，延伸數米內。

3　礦床地質特征

3.1礦體特征

靈山-木屐山石英巖礦床礦體主要呈層狀、似層狀，產出于鳳陽群白云山組第二巖性段中，礦體的產狀嚴格受到地層產狀的控制。礦體沿走向兩側圍巖及底板圍巖亦是鳳陽群白云山組第二巖性段的灰白色、淺灰色、灰紅色及淺紫紅色石英巖，巖石中SiO2的含量是區分礦體與圍巖的主要指標。

老青山單斜控制了白云山組第二巖性段地層的產狀，進而控制了礦體的產出特征。礦區內，礦體總體呈北西-南東走向，傾向南西，傾角約20°。白云山組第二巖性段局部受到構造應力作用而形成小型褶曲，礦體產狀亦伴隨地層褶皺發生變化，靠近褶曲核部，礦體的傾角變緩。

3.2礦石特征

靈山-木屐山石英巖礦床礦石主要分為石英巖、含白云母石英巖、絹云母石英巖三種，其中石英的含量是劃分礦石及礦體的重要標志，高純度的石英巖是礦床的主要礦石類型。

礦石呈灰白色、淺灰色、灰紅色及淺紫色等，中細粒狀變晶結構，塊狀構造，局部具有變余層狀構造，顯示出礦床具有沉積變質的特征。礦石礦物為石英，脈石礦物包括白云母、絹云母，少量鐵質、碳酸鹽巖礦物等。石英多為它型粒狀，細粒，少數粒度較大，含量多在96%以上；白云母與絹云母多呈細鱗片狀、短纖維狀沿裂隙面或原始沉積面定向排列；鐵質和碳酸鹽巖礦物主要呈浸染狀沿裂隙面及構造破碎帶分布。

3.3圍巖蝕變

礦床圍巖蝕變主要包括硅化、絹云母化、白云母化、磁鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化、鈉長石化。硅化是主要的礦化蝕變類型，原始海相沉積的石英砂巖經過硅化蝕變形成高純度的石英巖。

4　礦床成因淺析

在礦床地質特征上，靈山-木屐山石英巖礦體受到白云山組第二巖性段的控制，地層硅質含量較高的地段即為礦體，說明地層的原始沉積物控制了礦體的產出。本區地層自下而上依次為白云山組的石英砂巖，青石山組的鈣鎂質沉積巖夾碎屑巖，宋集組白云石大理巖，各個組地層之間整合接觸，表現為一套濱海相-淺海相沉積建造，白云山組原始沉積的濱海相富含石英的砂巖，為后期高純度石英巖的形成提供了物質基礎。在蝕變特征上，石英巖礦床與成礦作用有關的蝕變類型為硅化，伴生有鈉長石化、白云母化、綠泥石化蝕變，蝕變組合總體屬于低級綠片巖相變質作用。礦區內無明顯的熱液流體蝕變作用跡象，且沒有巖漿侵入活動，排除了巖漿熱及巖漿流體對白云山組地層的蝕變影響。因此，靈山-木屐山石英巖礦床應為一沉積-變質型礦床。

蚌埠隆起區處于華北板塊南緣，自鳳陽運動之后，區域經歷了多期洋陸碰撞事件，使得區域地層形成了多期次褶皺并伴隨了強烈的區域變質作用。包括白云山組在內的中新元古代地層及古生代地層在形成老青山單斜的同時，經歷了低綠片巖相的區域變質作用。白云山組第二巖性段石英砂巖在綠片巖相變質作用下，重結晶形成高純度的石英巖，進而形成靈山-木屐山石英巖礦床。

5　結論

（1）靈山-木屐山石英巖礦床賦礦層位為中元古代白云山組第二巖性段，礦體呈層狀產出，產狀嚴格受到地層的控制。礦石主要為石英巖、白云石英巖、絹云母石英巖，微細粒變晶結構，顯示出沉積變質的特征。圍巖蝕變主要包括硅化、鈉長石化、白云母化、綠泥石化。

（2）靈山-木屐山石英巖礦床為一沉積-變質型礦床，礦床的形成與區域低綠片巖相變質作用有關。

［1］楊德斌.蚌埠隆起區花崗巖的年代學和地球化學：對華北克拉通東部構造演化的制約［D］.吉林：吉林大學，2009.

［2］王尹達.安徽省鳳陽縣大廟地區石英巖礦床地質特征.科技視界，2012，44：406.

［3］李勇，王玉連.鳳陽石英巖資源的開發和利用.宜春學院學報，2011，33 （4）：43～45.

［4］張 明，褚 強.鳳陽石英資源特征及開發現狀.中國非金屬礦工業導刊，2009，78：24～47.

胡宏坤（1979-），男，礦山技術員，主要從事礦山開采及礦山地質工作。

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2095-2066（2016）09-0082-02

2016-3-12