安徽省凤阳县灵山-木屐山石英岩矿床地质特征及成因分析

胡宏坤，张立明（.凤阳杜氏矿业有限公司，安徽 凤阳 33；.安徽省地质勘查局3地质队，安徽 蚌埠 33040）



安徽省凤阳县灵山-木屐山石英岩矿床地质特征及成因分析

胡宏坤1，张立明2
（1.凤阳杜氏矿业有限公司，安徽 凤阳 233121；2.安徽省地质勘查局312地质队，安徽 蚌埠 233040）

安徽省凤阳县灵山-木屐山石英岩矿床位于蚌埠隆起区南缘，为一大型玻璃用石英岩矿床。本文在勘探工作的基础上，对成矿地质条件、矿体特征、矿石特征、围岩蚀变进行了详细研究，并结合区域地质背景，对矿床成因进行了探讨。明确本矿床为一沉积-变质矿床，白云山组原始沉积的石英砂岩为成矿提供了物质基础，区域低绿片岩相变质作用使得石英砂岩变质形成石英岩矿床。

灵山-木屐山；石英岩矿床；沉积-变质矿床；区域变质作用

石英岩是玻璃产业、光伏产业、无机硅材产业重要的原材料，经济与战略价值巨大。安徽省凤阳县是我国重要的石英砂原料基地，石英岩矿产资源丰富，远景储量在100亿t以上（张明和褚强，2009；李勇和王玉连，2011；王尹达，2012）。系统开展凤阳县石英岩矿床成矿规律研究工作，对于指导石英岩的勘探开发，保障高纯度石英原材料的供给，有着积极的意义。本文依托凤阳县石英岩矿业权开发整合项目，对灵山-木屐山石英岩矿床地质特征进行了详细的研究，并对成因进行了探讨，为区域石英岩找矿勘查提供依据。

1　区域地质背景

大地构造位置上，矿区位于华北板块南缘蚌埠隆起区的南侧，东临郯庐断裂带，南临合肥盆地，西接淮南复向斜，构造特征复杂。区域断裂构造发育，主要的控岩控矿断裂包括东西向的临泉-刘府断裂、官沟-下纪家断裂，北东-北北东向临淮关-亮岗断裂、五河-红心铺断裂。褶皱构造主要包括蚌埠复背斜、老青山-石门山单斜、淮南复向斜，其中矿区地层主要受到老青山单斜构造的控制。

地层分区上，区域地层属于华北地层区徐淮地层分区淮南地层小区。区内发育新太古代至第四系的地层，根据沉积环境及构造属性差异，可划分为变质结晶基底、沉积盖层和陆相地层三个部分。变质结晶基底主要由新太古代至早元古代五河群角闪岩相变质岩系组成，中元古代凤阳群的绿片岩相变质岩系构成了褶皱基底；沉积盖层主要为一套海相沉积地层，主要包括青白口纪至早三叠世地层，缺失晚奥陶世至早石炭世地层。陆相地层包括侏罗纪至第四系的陆相碎屑岩。

图1　研究区大地构造略图（据杨德斌等，2009修改）

区内岩浆活动强烈，具有多期多阶段的特征，总体可划分为三个期次：新太古代的蚌埠期、侏罗纪～白垩纪的燕山期、古近纪～新近纪的喜山期。蚌埠期岩浆活动以花岗质岩浆侵位及中基性火山喷发活动为主，花岗质侵入岩多呈岩株、岩体状分布，火山活动主要表现为五河群下部的中基性火山岩。燕山期以中酸性浅成侵入岩为主，岩体的规模都较小，分布均受到北北东向断裂带的控制，区内的多金属矿床与该期次岩浆活动具有成因联系。喜山期以大陆型碱性玄武岩的喷溢为特征，主要集中在郯庐断裂带内的中新生代盆地中，规模一般较小，多为基性火山岩，大致可分为次安山玄武岩和次橄榄玄武岩两类。

2　矿区地质特征

矿区位于老青山单斜中段，主要出露的地层为青白口纪刘老碑组、伍山组、曹店组，中元古代宋集组、白云山组、青石山组，早元古代殷家涧组及第四系松散沉积，白云山组是主要的含矿层位。地层主要呈单斜层状产出，倾向南西，倾角约15～30°。

青白口纪刘老碑组岩性主要为泥灰岩、页岩、泥岩，局部夹白云质灰岩透镜体；伍山组岩性较为单一，主要为厚层中粒石英砂岩、细粒石英砂岩，底部含砾石；曹店组岩性主要为薄层至中厚层石英砾岩、砂砾岩，夹赤铁矿层。

中元古代宋集组顶部岩性为千枚岩、含铁质石英岩，下部主要出露白云石大理岩；青石山组分布于矿区西南部，为一套浅海相含镁泥钙质-砂质沉积岩，岩性主要为灰白色条带状白云石大理岩，条带状硅质白云石大理岩夹石英岩、长石石英岩、含铁石英岩等。

图2　灵山-木屐山矿区地质图

白云山组划分为三个岩性段，其中第一岩性段分布于矿区东北部，呈北西-南东向条带状断续展布，岩性以石英岩、含白云母石英岩、含砾绢云母石英片岩为主；第二岩性段分布于矿区的北东部-中部，呈北西-南东向条带状产出，岩性以薄层-中厚层石英岩、含白云母石英岩、绢云母石英岩为主；第三岩性段分布于矿区东南部，呈北西-南东条带状产出，岩性为中薄层石英岩、含铁质石英岩及绢云母石英岩。白云山组第二岩性段为主要赋矿层位，石英岩质地纯净，可做特种玻璃、玻璃原料、高级型砂及耐火器材之原料。其中颗粒均匀细腻、无损裂者可做天然油石，色泽鲜艳者可做玉石。

下元古代殷家涧组为一套中基性～酸性火山岩，后期受到区域变质作用形成绿泥石片岩、绢云母片岩、绿泥石片岩、角闪石绿泥石片岩等。

矿区内断裂构造主要为北东-北北东向断层，性质以高角度平移断层为主，切割矿区地层，造成了地层的错动。在断层面附近形成构造破碎带，但对矿体总体质量并无影响。

矿区内无岩浆活动，仅在局部可见到热液成因的石英脉穿插在白云山组地层中的构造裂隙中。石英脉产状较为杂乱，脉宽多小于5cm，延伸数米内。

3　矿床地质特征

3.1矿体特征

灵山-木屐山石英岩矿床矿体主要呈层状、似层状，产出于凤阳群白云山组第二岩性段中，矿体的产状严格受到地层产状的控制。矿体沿走向两侧围岩及底板围岩亦是凤阳群白云山组第二岩性段的灰白色、浅灰色、灰红色及浅紫红色石英岩，岩石中SiO2的含量是区分矿体与围岩的主要指标。

老青山单斜控制了白云山组第二岩性段地层的产状，进而控制了矿体的产出特征。矿区内，矿体总体呈北西-南东走向，倾向南西，倾角约20°。白云山组第二岩性段局部受到构造应力作用而形成小型褶曲，矿体产状亦伴随地层褶皱发生变化，靠近褶曲核部，矿体的倾角变缓。

3.2矿石特征

灵山-木屐山石英岩矿床矿石主要分为石英岩、含白云母石英岩、绢云母石英岩三种，其中石英的含量是划分矿石及矿体的重要标志，高纯度的石英岩是矿床的主要矿石类型。

矿石呈灰白色、浅灰色、灰红色及浅紫色等，中细粒状变晶结构，块状构造，局部具有变余层状构造，显示出矿床具有沉积变质的特征。矿石矿物为石英，脉石矿物包括白云母、绢云母，少量铁质、碳酸盐岩矿物等。石英多为它型粒状，细粒，少数粒度较大，含量多在96%以上；白云母与绢云母多呈细鳞片状、短纤维状沿裂隙面或原始沉积面定向排列；铁质和碳酸盐岩矿物主要呈浸染状沿裂隙面及构造破碎带分布。

3.3围岩蚀变

矿床围岩蚀变主要包括硅化、绢云母化、白云母化、磁铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、钠长石化。硅化是主要的矿化蚀变类型，原始海相沉积的石英砂岩经过硅化蚀变形成高纯度的石英岩。

4　矿床成因浅析

在矿床地质特征上，灵山-木屐山石英岩矿体受到白云山组第二岩性段的控制，地层硅质含量较高的地段即为矿体，说明地层的原始沉积物控制了矿体的产出。本区地层自下而上依次为白云山组的石英砂岩，青石山组的钙镁质沉积岩夹碎屑岩，宋集组白云石大理岩，各个组地层之间整合接触，表现为一套滨海相-浅海相沉积建造，白云山组原始沉积的滨海相富含石英的砂岩，为后期高纯度石英岩的形成提供了物质基础。在蚀变特征上，石英岩矿床与成矿作用有关的蚀变类型为硅化，伴生有钠长石化、白云母化、绿泥石化蚀变，蚀变组合总体属于低级绿片岩相变质作用。矿区内无明显的热液流体蚀变作用迹象，且没有岩浆侵入活动，排除了岩浆热及岩浆流体对白云山组地层的蚀变影响。因此，灵山-木屐山石英岩矿床应为一沉积-变质型矿床。

蚌埠隆起区处于华北板块南缘，自凤阳运动之后，区域经历了多期洋陆碰撞事件，使得区域地层形成了多期次褶皱并伴随了强烈的区域变质作用。包括白云山组在内的中新元古代地层及古生代地层在形成老青山单斜的同时，经历了低绿片岩相的区域变质作用。白云山组第二岩性段石英砂岩在绿片岩相变质作用下，重结晶形成高纯度的石英岩，进而形成灵山-木屐山石英岩矿床。

5　结论

（1）灵山-木屐山石英岩矿床赋矿层位为中元古代白云山组第二岩性段，矿体呈层状产出，产状严格受到地层的控制。矿石主要为石英岩、白云石英岩、绢云母石英岩，微细粒变晶结构，显示出沉积变质的特征。围岩蚀变主要包括硅化、钠长石化、白云母化、绿泥石化。

（2）灵山-木屐山石英岩矿床为一沉积-变质型矿床，矿床的形成与区域低绿片岩相变质作用有关。

［1］杨德斌.蚌埠隆起区花岗岩的年代学和地球化学：对华北克拉通东部构造演化的制约［D］.吉林：吉林大学，2009.

［2］王尹达.安徽省凤阳县大庙地区石英岩矿床地质特征.科技视界，2012，44：406.

［3］李勇，王玉连.凤阳石英岩资源的开发和利用.宜春学院学报，2011，33 （4）：43～45.

［4］张 明，褚 强.凤阳石英资源特征及开发现状.中国非金属矿工业导刊，2009，78：24～47.

胡宏坤（1979-），男，矿山技术员，主要从事矿山开采及矿山地质工作。

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