安徽省明光市女山湖砂石矿床地质特征及成因

张立明

（安徽省地质矿产勘查局三一二地质队， 安徽蚌埠 233040）

0 引言

女山湖位于明光市明光镇以北8km处，地处淮河中游南岸，为明光市最大的湖泊，也是安徽省第二大淡水湖，由女山湖和东侧的荷花池组成。因东北岸为女山玄武岩火山，故命名为女山湖。女山湖不仅对渔业、农田灌溉、防洪、旅游及沿湖生产有着重要的贡献作用，同时也是皖东地区重要的建筑用砂石矿产地。本文在女山湖砂石矿床普查项目的基础上，对矿床的成矿地质背景、矿床地质特征进行了系统论述，结合前人对女山湖形成演化的研究成果，对砂石矿床的成因进行了初步分析。

1 区域地质背景

大地构造位置上，女山湖位于郯庐断裂带以东的华北板块与扬子板块碰撞造山带内，张八岭变质岩群北侧（图1）。郯庐断裂带控制了区内印支期及燕山期的地质格架。喜山期以来，区域主要受到板内构造事件的影响。

地层区划上，本区属华北地层区与扬子地层区的过渡地带，地跨华北地层区淮南地层小区及下扬子分区滁州-天长小区。出露地层有晚太古代五河杂岩，晚元古代长城-蓟县系，侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系。

图1 女山湖区域地质图Fig.1 The geological map of Nvshan lake

区内侵入岩主要为燕山晚期花岗岩，零星分布有少量中酸性岩脉。火山活动主要包括晚元古代和喜山期。晚元古代的火山活动主要为海底喷溢形成的酸性岩浆，后受区域变质事件的影响，变质为石英角斑岩、变石英角斑凝灰岩等；喜山期的火山活动主要集中在始新世、中新世、上新世，形成花果山、桂五两个喷发旋回，由板内环境下形成的玄武岩及火山碎屑岩等组成，本区地表广泛出露，以女山湖玄武岩为代表。

2 矿区地质特征

女山湖砂石矿床的范围在平面上与女山湖水面范围一致（图1）。围绕着女山湖，主要出露的地层有晚元古代西冷组，早白垩世新庄组、晚白垩世张桥组，古近纪土金山组，新近纪花果山组、桂五组及第四纪戚咀组、丰乐镇组。西冷组零星出露于矿区北部，主要为浅绿灰色、浅灰色变石英角斑岩、变石英角斑质凝灰熔岩，夹变石英角斑质凝灰岩、绢云千枚岩。新庄组分布于矿区西部及北部，部分钻孔在水体之下揭露到该层位，岩性主要为灰黄色砾岩、砂砾岩，杂色砂岩、粉砂岩、钙质泥岩、泥岩、页岩夹粉砂质泥岩。张桥组分布于矿区西部，部分钻孔在水体之下揭露该层位，岩性主要为浅棕红色砾岩、中粗粒砂岩、细砂岩、粉砂岩。土金山组、花果山组、桂五组均为新生代玄武质火山岩，分布于女山湖周边，部分钻孔也在水体之下揭露到上述层位，岩性以火山喷溢玄武岩及火山沉积碎屑岩为主。戚咀组广泛出露于矿区范围内，岩性主要为灰褐-灰黄色粉砂质黏土、砂质黏土夹含砾砂质黏土。丰乐镇组是女山湖砂石矿床的主要赋矿层位，出露于荷花池以东至淮河之间的区域，女山湖水体之下均为丰乐镇组分布，岩性主要为灰褐-灰黄-灰色亚砂土、粉砂、细砂、砂砾石等。

矿区构造简单，重要的断裂构造及褶皱均发育在喜山期之前，属于成矿之前的构造，未对矿床产生影响。矿区内早白垩世以来的地层，均保持近水平的产状，倾角小于5°，呈现出原始沉积的形态。

区内的岩浆活动主要为喜山期的玄武质火山岩，岩性为橄榄玄武岩，少量辉石玄武岩，包含有大量的地幔橄榄岩包体，是板内玄武质岩浆活动的产物[1]（刘志超等，2010）。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

女山湖砂石矿床矿体主要赋存在女山湖水体之下的全新世丰乐镇组地层中。矿体在剖面上呈层状、似层状、透镜状顺层产出，产状基本水平；剖面上，矿体长度最大可达6km，厚度最大可达11m；平面上，矿体呈多呈长方形，宽度一般在600～1000m之间（图2）。矿体的顶板主要为丰乐镇组粉砂质黏土，局部与湖底淤泥直接接触；底板主体主要为丰乐镇组粉砂质黏土，局部钻孔揭露了矿体与早白垩世新庄组、晚白垩世张桥组，古近纪土金山组，新近纪花果山组、桂五组直接接触。

3.2 矿石特征

砂石矿体中矿石主要为为中-粗砂、中-细砂、含砾中-粗砂、细砂，及含泥质中-细砂。以灰黄色、黄色、青灰色为主，结构松散，分选性好，主要由石英组成、并含少量云母、泥质成分，及少量石英砾石。

经对钻孔取样分析测试，砂石矿石细度模数3.4～3.6，颗粒级配区属Ⅰ区，含泥量28.3%～28.9%，平均 28.6%；泥块含量16.5%～17.0%，平均16.8%；氯离子含量符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）。

经对采砂船采出砂石矿石样品分析测试，砂石矿石细度模数2.6～2.7，颗粒级配区属Ⅱ区，含泥量2%，泥块含量0.4%～0.5%，表观密度2520～2570 kg/m3，平均2550kg/m3，紧密密度1890 kg/m3，堆积密度1660 kg/m3；有机物含量、轻物质含量、硫化物及硫酸盐含量、氯离子含量均符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）。

4 矿床成因浅析

女山湖砂石矿床矿体平面上分布范围主要在女山湖水体之下，且矿体顺层产出，其成因应与女山湖的形成及湖水的沉积作用密切相关。前人对女山湖的成因开展的大量的研究工作，明确其为河迹洼地湖，于5000～6000年前陷落形成，后因淮河南泛夺滩、池河泥砂堆积及入湖三角洲发育，湖泊逐渐萎缩。20世纪50～70年代，荷花池大部分被围垦，1982年在旧县建女山湖节制闸，成为受人控制的水库型湖泊[2]（王苏民和窦鸿身，1998；夏威岚等，1995；杨达源等，2000）。

女山湖集水面积4215.0km2，池河为主要入湖河流，全长170km，其流域面积约占总集水面积的83.1%。池河两岸广泛分布有新元古代西冷组、早白垩世新庄组、晚白垩世张桥组，古近纪土金山组，新近纪花果山组、桂五组地层，上述地层岩性以火山岩及陆相碎屑岩为主，富含长石、石英。全新世以来，池河两侧的岩石经风化、剥蚀-侵蚀后形成碎块、碎屑、碎粒、矿物颗粒等碎屑物质，经地表水、风力、重力等外力作用搬运进入池河，再由池河流水长期远距离搬运、分选沉积于女山湖古河道及现代湖底，形成全新世丰乐镇组地层，其中砂质含量较高的地段即形成女山湖砂石矿工业矿体，矿床成因类型为河湖沉积型砂石矿床。

5 结论

（1）女山湖砂石矿床位于华北板块与扬子板块碰撞缝合带内。矿体呈层状-似层状、透镜状顺层产出于女山湖水体之下的全新世丰乐镇组地层中。矿石主要为中粗-中细砂，在细度模数、杂质含量等指标方面符合建筑用砂标准。

（2）女山湖砂石矿床为河湖沉积型砂石矿床。池河两岸的地层风化剥蚀形成的碎屑，在外力的作用下搬运进入池河，再经池河的搬运分选，于女山湖古河道及现代湖底沉淀形成砂石矿体。