安徽省定远县定远盐矿外围石盐(钙芒硝、石膏)矿地质特征及成因分析

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安徽省定远县定远盐矿外围石盐(钙芒硝、石膏)矿地质特征及成因分析

作者:夏成章武敏

来源:《西部资源》2020年第04期

摘要:安徽省定远县定远盐矿外围石盐(钙芒硝、石膏)行政区划为安徽省定远县,地处江淮丘陵区,通过对该矿地质特征及矿床成因进行分析,认为该矿矿层赋存于古近系定远组中,矿床主要的矿石自然类型为石盐和钙芒硝、泥质石膏,钙芒硝、泥质石膏为共生矿;构造比较简单,成因类型为泻湖相蒸发沉积岩盐类石膏矿床。

关键词:定远盐矿外围石盐(钙芒硝、石膏)矿;地质特征;成因

1.区域地质背景

1.1地层

本区属华北地层大区晋冀鲁豫地层区徐淮地层分区,出露地层有新太古界五河杂岩,古元古界凤阳群,新元古界青白口系、震旦系,古生界寒武系、奥陶系,中生界侏罗系、白垩系,新生界的古近系、新近系、第四系等地层。

1.2构造

(1)大地构造分区。本区位于中朝准地台(Ⅰ级),淮河台坳(Ⅱ级),淮南陷褶断带(Ⅲ级),合肥坳陷(Ⅳ级),肥北凹陷(Ⅴ级),定远~炉桥凹陷(Ⅵ级)的东部,郯庐断裂带西侧。

(2)断层。北部盆地边缘露头区有庙山府~磁山断裂,山东陈~藏桥村断裂,桥头扬~芝麻涧断层。中部掩伏区有定远~永康断层,高塘铺~朱湾断层。

1.3区域矿产

区内北部掩伏区矿产有石盐和钙芒硝(东兴盐矿),周围多见石膏矿(三和石膏矿、东城石膏矿、梅市石膏矿、凤凰山石膏矿、八里张石膏矿、湾李石膏矿),北部基岩露头区有石灰岩、白云岩、方解石等矿产。

2.矿区地质特征

2.1地层

本区地表全由第四系冲积、淤积层所覆盖,下伏基岩为新生界古近系定远组地层。现从老至新叙述如下:

(1)新生界古近系定远组。本组岩性为陆源的河床相、滨湖相,以一层薄砾岩为界与下伏张桥组呈整合接触。根据区内钻孔控制的岩性、含矿情况将该组分为三段:上段是区内最上部的一段岩层。主要岩性为棕褐色、灰褐色、棕红色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩以及砖红色细砂岩、砂砾岩、砾岩等。下段主要由棕红、棕褐、棕灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成,其不含石膏;局部见有少量蓝绿色(或浅灰绿色)粉砂质泥岩。中段主要是由含膏泥岩、膏质泥岩、泥质石膏、石盐、钙芒硝岩、泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉细砂岩组成,含少量或不含石膏。石膏的矿物成分有石膏、半水石膏,矿石类型以泥质石膏为主,次为纤维石膏,也有次生石膏脉。根据含矿情况自下而上可分一、二两个岩性层。

①第一岩性层。主要由深灰~灰黑色泥岩、含膏泥岩、膏质泥岩及灰色泥质石膏组成,其中在盆地的中心部位还富集有石盐和钙芒硝矿。厚0.00m~261.93m之间,称之为膏盐硝段。根据本次详查结合东兴盐矿资料的整理,把该岩性层位分为三个岩性小层,即上膏层、石盐+钙芒硝层和下膏层。

上膏层:主要为青灰色含膏泥岩、膏质泥岩、泥质石膏组成;其间夹有棕红色泥岩和青灰色泥岩(不含或微含石膏),本段是矿区石膏工业矿层Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ矿层的赋矿层位,区内控制厚度在0.00m~86.01m之间。

石盐+钙芒硝层:主要由深灰~灰黑色泥岩、含膏泥岩、石盐、含盐泥岩、钙芒硝岩及含钙芒硝泥岩等组成,其间夹有棕红色泥岩和青灰色泥岩(不含或微含石盐和钙芒硝),本段是矿区石盐+钙芒硝(SY+GMX)工业矿层的唯一层位,区内控制厚度在0.00m~118.12m之间。

下膏层:主要由青灰色含膏泥岩、膏质泥岩、泥质石膏组成;其间夹有棕红色泥岩和青灰色泥岩(不含或微含石膏),本段是矿区石膏工业矿层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿层赋矿的层位,区内控制厚度在0.00m~45.80m之间。

②第二岩性层。为深灰、青灰色泥岩,其间含浅棕红色粉砂质泥岩,部分地段间夹灰色细砂岩;该岩性段几乎不含石膏或局部含少量石膏;区内控制厚度在0.00m~175.99m(ZK403)之间,可分上、下两个部分。

下部以深灰色、青灰色含膏泥岩、泥岩为主,与含矿层相接触的部位多见厚约0.5m~1.5m左右的青灰色钙质泥岩,性脆、略硬,多具有溶蚀现象,可见大小约0.5mm~10mm的溶蚀小空洞;本层厚度一般较小,顶部为一层厚约3m~10m的青灰色小斑块状、细粒状含膏泥岩,本段岩层向下岩石颜色变深,石膏含量增多。

上部为厚层致密块状泥岩,颜色为青灰~深灰色及棕红色互层,几乎不含石膏,仅仅在中间有几段见有少量硬石膏的颗粒,它们往往是成层的排列在一起,组成了极薄的(有的不到2mm厚)水平层理薄层纤膏。其中夹有1~2层厚3m~5m的灰色微红色泥岩。

(2)第四系。区内第四系分布广泛(无基岩出露)。本区第四系主要为上更新统戚咀组和全新统丰乐镇组地层。

2.2构造

工作区处于合肥坳陷的肥北凹陷,定远盆地第Ⅷ级小构造盆地东兴小盆的南部边缘。本区受“基底”构造的控制,盆地的“基底”为奥陶系侵蚀面,它控制和影响了新近系与古近系凹陷盆地的分布和发展,东兴小盆其形态基本上是一个近东西走向长轴盆地,工作区位于盆地南部边缘。在西矿段见有断层一条,编号F1,断层走向北东,倾向北西,倾角40°~50°,为一正断层,破坏了矿层的连续性。

3.礦层特征

盐、膏工业矿层赋存于古近系定远组中段第一岩性层下部,岩性主要为灰黑~青灰色泥岩、含膏泥岩、膏质泥岩、泥质石膏、石盐、含盐钙芒硝岩、钙芒硝岩、含钙芒硝石膏泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及少量棕红色泥岩,其间夹有石盐+钙芒硝工业矿层及八层(Ⅰ~Ⅷ)工业泥质石膏矿层。其中石盐+钙芒硝矿层位于Ⅲ~Ⅳ泥质石膏矿层之间。根据矿层的赋存层位,矿层厚度及矿层间距等,自下而上划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等八个泥质石膏矿层和石盐+钙芒硝矿层。其中石盐矿层是本次详查工作的主要对象(图1)。

石盐矿层石盐矿层位于东兴盐矿南缘外围的南西、南东地段。根据见矿情况可为东、西二个块段。西矿段见一个矿体,编号为SY-①。东矿段见一个矿体,编号为SY-②。

钙芒硝矿层根据见矿情况可分为东、西二个矿段。西矿段见三个矿体,编号为GMX-①、GMX-②、GMX-③。东矿段见两个矿体,编号为GMX-④、GMX-⑤。

泥质石膏矿层分布在整个详查区范围内,矿区内石盐、钙芒硝、石膏矿层分布在定远盆地中,石盐、钙芒硝为一个混合矿层;泥质石膏为八个矿层,呈层状、似层状,矿层总体走向近东西向,其产状受盆地形态控制,盆地北部矿层倾向南,盆地南部矿层倾向北,倾角在5°~10°之间。

4.矿石矿物组分及结构、构造

4.1矿石矿物组分

全矿区矿石中的矿物均为石膏、石盐、钙芒硝、少量硬石膏,主要矿种为石盐和钙芒硝。其共生矿种为泥质石膏,泥质石膏矿石由石膏和纤维石膏和粘土矿物组成。

4.2矿石结构、构造

矿石为全晶质泥质结构、板柱状结构,薄层~中厚层构造,块状构造,局部见纤维状构造。

5.矿石类型

5.1石盐

①石盐:白色、灰白色、青白色,细至粗粒结构,常成极大的立方体状巨晶,少数为立方体自形晶,多数为半自形厚板状和他形等轴状颗粒。解理发育(100),玻璃光泽,透明或透明度较好,性脆味咸,易溶于水,并生成完美的立方晶体,新晶体中常生长有环带和船形漏斗。

②含膏石盐:NaCl含量在20%以上,含CaSO4>5%,灰白至深灰色,石膏多呈单个晶体的集合体或隐晶质團块状镶嵌在石盐之中,有时也夹有较多的钙芒硝。由于含膏较多,降低了NaCl的品位,与纯石盐不论在外形或是分析成果上都有明显区别。

③泥质石盐:NaCl含量在20%以上,常呈灰色、灰绿色、灰黑色,为纯石盐中含有多量的白云质等卤泥而成,它们分布在石盐中。其次为晶粒间隙充填的泥质,亦有呈混入物、包裹体形式掺杂在石盐中。由于层理间所夹泥质使泥质石盐成层状、带状构造。晶粒间隙充填泥而使泥质石盐成斑状结构,块状构造。

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