黄梅县下新石膏矿地质特征及矿床成因

总651期第九期2018年9月
河南科技
Henan Science and Technology
黄梅县下新石膏矿地质特征及矿床成因
黄佳琪1曹文锋1王登2
（1.湖北省地质局第四地质大队，湖北咸宁441002；2.湖北省地质调查院，湖北武汉430034）
摘要：黄梅县三叠纪蒲圻组石膏矿为大型矿床规模，具较大的经济价值。

矿体赋存于三叠系中统蒲圻组地层中，隐伏于蒲圻组上段红色岩层之下。

在含膏岩系中圈定有三个主矿体，呈层状产出，平面走向北东，剖面倾向南东，厚度、品位变化均匀，矿石以硬石膏为主，少量石膏。

根据相关资料，认为扬子板块在三叠纪期间向北漂移，并与亚洲板块碰撞抬升，造成陆表海向亚热带潮坪-泻湖环境转变，是该区石膏矿床形成的重要原因，中三叠世地层及其顶、底板红色碎屑岩组合是该矿床的找矿标志。

关键词：石膏；地质特征；三叠纪
中图分类号：P619.261文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）25-0076-03 Geological Characteristics and Genesis Analysis of Gypsum
Deposit in Xiaxin Mining Area of Huangmei County
HUANG Jiaqi1CAO Wenfeng1WANG Deng2
（1.Fourth Geological Team of Hubei Geological Bureau，Xianning Hubei437100；
2.Hubei Geological Survey，Wuhan Hubei430034）
Abstract:The xiaxin gypsum-anhydrite deposit from Huangmei County in Hubei province as a large-scale ore de⁃posit,reserved in puqi-formation of Middle Triassic Period,occurred as stratified and with grade and thickness uni⁃formity,which has considerably economic value.The investigation shows that drafting of Yangtze plate in Low-Mid Triassic System creates much favorable conditions for the formation and preservation of gypsum-anhydrite deposit when the Yangtze Block moved over from around the equator to surround the tropic of cancer collided with Asian Block,rose and changed into tidal flat lagoon under an acid-hot climate.
Keywords:gypsum；geological characteristics；triassic system
1区域地质背景
研究区大地构造单元属扬子陆块区（一级）、下扬子陆块（二级）、苏皖前陆盆地（三级）、小池周缘前陆盆地（四级）。

区内第四系覆盖范围较广，岩石地层出露有志留系下统-中统、泥盆系上统、石炭系-二叠系、三叠系下统-中统、三叠系上统-侏罗系下统、白垩系上统-下第三系统。

其中，石炭系-二叠系为本区铁矿矿化富集层位，三叠系中统蒲圻组为本区含膏地层。

区域褶皱构造主要有五里墩背斜和金星山向斜。

五里墩背斜轴迹走向北东，核部地层为志留系，两翼由泥盆-三叠系地层组成，南东翼地层正常，北西翼地层倒转，岩层总体倾向南东，倾角为30°～65°。

金星山向斜与五里墩背斜南东翼相邻，核部地层为三叠系上统-侏罗系下统王龙滩组，两翼为三叠系中统蒲圻组，轴迹走向与五里墩背斜大致平行，北西翼地层倾向南东，南东翼地层倾向北西，倾角25°～40°。

区域断裂发育有纵断裂与斜断裂，纵断裂为褶皱形成过程中岩层递进变形的产物，走向与褶皱轴迹方向基本一致，规模一般较大，主要表现为压扭性的逆掩断层性质，断面倾向南东，具有叠瓦状组合特点，是本区铁矿的主要控矿、容矿构造。

斜断裂为褶皱后期形成的，多与纵断裂呈垂直斜交，规模相对较小，总体表现为断块升降兼具平移性质，造成褶皱形迹及含矿地层不连续，多为破矿构造。

2矿床地质特征
2.1地层
矿区地表大面积为第四系覆盖，基岩地层零星出露
收稿日期：2018-08-06
作者简介：黄佳琪（1987—），女，本科，工程师，研究方向：地质矿产勘查。

矿业与水利
三叠系中统蒲圻组、三叠系上统-侏罗系下统王龙滩组。

其中，三叠系中统蒲圻组（T2p）为本矿区石膏矿之赋矿层位，分为上、中、下三个岩性段。

上段（T2p3）：紫红色中薄层黏土岩夹炭质页岩及粉砂岩，局部含灰绿色钙质团块。

地层厚度350～500m。

中段（T2p2）：浅灰-深灰色厚层块状含膏白云岩、灰岩夹三层硬石膏、石膏矿层，局部夹相变沉积的紫红色中薄层黏土岩（见图1）。

地层厚度170～320m。

下段（T2p2）：与上段岩性基本相同，为紫红色中厚层黏土岩夹薄层炭质页岩，局部夹粉砂岩。

地层厚度＞50m，未见底。

区域上蒲圻组下伏地层为三叠系中下统嘉陵江组（T1-2j），两者呈整合接触，矿区内蒲圻组与下伏大冶组呈断层接触，缺失嘉陵江组。

2.2构造
2.2.1褶皱。

矿区所处褶皱构造部位为五里墩背斜南东翼与金星山向斜北西翼的过渡部位，整体呈单斜构造，地层走向北东，倾向南东，倾角15°～35°。

2.2.2断裂。

矿区地表无断裂构造形迹，与本矿区相邻的马鞍山铁矿区内断裂构造较为发育，有北东向、北西向两组断层，其与马鞍山铁矿关系密切，但对本矿区基本无影响。

2.2.3岩浆岩。

矿区地表无岩浆岩出露。

与本矿区相邻的马鞍山铁矿区内以往勘查钻孔有辉绿岩、安山玢岩、闪长玢岩、斜长斑岩，沿古生代地层层间破碎带侵入，呈岩脉形式产出，脉长一般数十米至百余米。

本矿区石膏矿勘查钻孔均未揭露到岩浆岩，表明矿区及其周边虽有岩浆活动，但未对膏矿层造成侵位或穿插破坏。

2.3矿体地质特征
下新石膏矿赋存于三叠系中统蒲圻组中段（T2p2）含膏岩系中，隐伏于蒲圻组上段（T2p3）红色岩层之下。

在含膏岩系中圈定有三个主矿体，编号分别为G-1、G-2和G-3。

各矿体均分布于4—7线，呈层状产出，平面走向北东，剖面倾向南东，倾角16°～35°（见图1）。

2.3.1G-1矿体。

位处含膏岩系上部，矿体走向长3200m，倾向宽210～920m，顶板标高-208.74～-729.80m，底板标高-209.93～-730.92m，埋深237.35～749.66m。

矿体平均厚度40.23m，厚度变化系数47.35%，厚度稳定程度属较稳定型。

矿体中单样品位（CaSO4+ CaSO4•2H2O）56.95～97.54%，单工程矿体品位71.95～91.13%，矿体平均品位83.09%，品位变化系数17.79%，品位变化程度属均匀型。

2.3.2G-2矿体。

位处含膏岩系中部，矿体走向长3200m，倾向宽210～780m，顶板标高-279.38～-768.86m，底板标高-280.53～-769.96m，埋深310.11～788.72m。

矿体单工程厚度5.32～100.62m，平均厚度40.44m，厚度变化系数61.84%，厚度稳定程度属较稳定型。

矿体中单样品位（CaSO4+CaSO4•2H2O）59.32～96.50%，单工程矿体品位75.58～86.29%，平均品位81.97%，品位变化系数17.21%，品位变化程度属均匀型。

图1黄梅县下新石膏矿床5号勘探线剖面图（比例尺1∶2000）
2.3.3G-3矿体。

位处含膏岩系下部，矿体水平投影范围与G-2矿体一致，走向长3200m，倾向宽210～780m，顶板标高-376.31～-828.37m，底板标高-377.49～-829.47m，埋深400.75～848.23m。

矿体单工程厚度17.45～60.35m，平均厚度35.66m，以ZK702孔矿体厚度最大，ZK002孔矿体厚度最小，厚度变化系数33.71%，厚度稳定程度属稳定型。

矿体中单样品位（CaSO4+CaSO4•2H2O）55.18～96.55%，单工程矿体品位70.77%～88.51%，平均品位82.02%，品位变化系数18.39%，品位变化程度属均匀型。

2.4矿石特征
矿石结构构造较为简单，主要为细粒变晶结构，其次为板片状结构；主要构造为块状构造、纹层状构造，其次为角砾状构造、网脉状构造。

矿石中硬石膏+石膏含量一般为70%～95%，白云石+方解石约占5%～20%，微量矿物有炭泥质、石英、玉髓、萤石、葡萄石等。

2.5矿体（层）围岩与夹石
矿区内三叠系中统蒲圻组中段（T2p2）含膏岩系上覆为蒲圻组上段（T2p3）紫红色黏土岩夹粉砂岩，下伏为蒲圻组下段（T2p1）紫红色黏土岩夹炭质页岩，含矿层与顶、底板岩性截然不同（见图2），三者之间界线分明，均为整合
接触。

图2含矿层与顶、底板接触部位岩心
矿体中夹石主要为含膏白云岩，通过夹石累计厚度（各工程夹石厚度之和）与矿体累计厚度（各工程矿体厚
度之和）的比值计算G-1、G-2、G-3矿体的夹石率分别为3.76%、8.33%、3.13%，对矿体的连续性影响不大。

3
矿床成因
一般来说，石膏是指水盆地中（海洋以及大的内陆湖泊）某些溶解度较大的无机盐类通过蒸发浓缩作用产生各种有用盐类矿物的沉淀、富集所形成的。

本矿区含膏岩系沉积时代为中三叠世，根据其细粒变晶结构及沉积时形成的纹层、条带状层理，推测出该区是原生的膏盐沉积，结合湖北省区域地质志［1］，本区在早三叠世时处在下扬子海环境中，沉积建造主要为一套浅海台地相碳酸盐岩，中三叠世时因受印支运动影响，扬子板块在构造作用下发生了北移并与亚洲板块碰撞抬升，岩相古地理经历了由赤道附近热带陆表海环境向北回归线附近的亚热带气候潮坪-泻湖环境转变的过程，形成了海陆过渡环境，沉积了以含膏盐白云岩为特征的嘉陵江组［2］。

含膏岩系顶部和底部的红色碎屑岩组合，显示了沉积过程中强烈蒸发的干旱气候和氧化环境的存在。

随着扬子板块与亚洲板块碰撞抬升，区域整体海退，在早三叠世浅海环境向中三叠世海陆过渡环境转变的海退过程中，干热气候的潮坪-泻湖带继续向东北迁移，出现了局限海湾或滨岸向咸化泻湖环境的演变，嘉陵江组膏盐沉积与之同步发育，穿时分布，在一些构造低洼处陆续形成一系列膏盐盆地（见图3）［2］。

因此，在区域上，本
矿床与长江下游地区江苏省南京市周村石膏矿及安徽省
含山县陶家厂石膏矿为同一矿床类型。

综上所述，本矿床成因为三叠纪扬子板块的漂移而
形成的海相滨岸相区咸化泻湖亚相沉积类型（简称“滨海泻湖相沉积类型”）。

这一跨气候带的板块漂移，为下扬子区石膏矿床提供了构造和气候上的必要条件。

4
结论
①本矿床成矿时代为中三叠系，大地构造位置处于
下扬子台坪，含膏地层为三叠系中统蒲圻组（T 2p ），上覆为三叠系上统及侏罗系下统，下伏为三叠系下统，矿体（层）顶、底板为红色碎屑岩组合，矿床规模为大型，矿石类型以碳酸盐质硬石膏为主。

②本矿床成因为海相滨岸相区咸化泻湖亚相沉积类型（简称“滨海泻湖相沉积类型”）。

由于三叠纪扬子板块向北漂移并与亚洲板块碰撞抬升，本区开始整体海退，形成海陆过渡环境，在海陆过渡环境转变的海退过程中，出现了局限海湾或滨岸向咸化泻湖环境的演变，从而沉积形成了一套含膏蒸发岩建造。

总的来说，岩相古地理环境是该矿床沉积成矿的先决条件，中三叠世地层及其顶、底板红色碎屑岩组合是该矿床的找矿标志。

参考文献：
［1］湖北省地质矿产勘查开发局.湖北省区域地质志［M ］.北京：地质出版社，2003.
［2］钱迈平，厉建华，孙万铨.三叠纪扬子板块的漂移导致下扬子区石膏、硬石膏矿床的形成［J ］.江苏地质，2002（3）：
129-134.
图3下扬子区安尼锡早期古地理示意图［2］。