碭山縣后黃樓凹陷區(qū)鹽礦地質(zhì)特征及找礦前景

周琛龍, 肖翠翠, 章中九

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊， 安徽淮北 235000）

0 引言

調(diào)查區(qū)位于碭山縣北部，據(jù)碭山縣城6km，研究區(qū)東北部江蘇境內(nèi)的豐縣史小橋鹽礦僅21km。

2015-2016年兩年時間，筆者通過對調(diào)查區(qū)的研究工作，獲得了一些成果，進而探討一下后黃樓凹陷區(qū)鹽礦的地質(zhì)特征和找礦前景。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

調(diào)查評價區(qū)區(qū)域上位于華北地臺東部魯西隆起、太康隆起、周口坳陷的結(jié)合部，斷裂發(fā)育，構(gòu)造復雜。從太古代泰山運動——晩古生代后印支運動，本區(qū)經(jīng)歷了多次復雜的構(gòu)造運動。印支運動后，華北地臺產(chǎn)生大規(guī)模的斷塊活動而解體，產(chǎn)生一系列的沿斷塊發(fā)育的斷陷盆地，本區(qū)也產(chǎn)生了一系列斷陷帶，如后黃樓凹陷、敬安凹陷等，沉積了中新生代地層。區(qū)域內(nèi)斷裂可歸納為北東、北北東、北西、（近東西）向三組。這三種斷裂的產(chǎn)生和發(fā)展過程也就是所謂華北的斷塊活動，是中新生代本區(qū)的主要構(gòu)造形式，形成一系列中新生代斷陷盆地，使華北地區(qū)產(chǎn)生了巨厚的中新生代陸相沉積。

1.1 地層

根據(jù)鄰區(qū)鉆探揭露，本區(qū)地層有太古界、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、古近系等，詳見圖1.

圖1 碭山縣后黃樓地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Regional geological map of the Houhuanglou area, Dangshan County

1.2 構(gòu)造

本區(qū)大地構(gòu)造屬淮北斷褶帶紅門北部，在經(jīng)過燕山期構(gòu)造運動后，區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，構(gòu)造復雜，地層多被切割成大大小小的不規(guī)則的盆地，形成了以近東西向褶皺構(gòu)造為主，次為近南北的褶皺構(gòu)造。主要為后黃樓斷裂帶、山城集單斜、棲向單斜、劉堤圓弧形背斜，構(gòu)造核部傾向一般較陡，約60°左右，向外漸緩（40°～50°之間），在強烈的燕山期構(gòu)造作用下，二疊紀地層將發(fā)生重大變化，傾角較陡，局部地段出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)和重復。

斷裂較為發(fā)育，其走向主要大致分為三組：①北北東向;②近東西向;③近南北向。主要有：

（1）豐沛-臺兒莊斷裂。是一條近東西向區(qū)域斷裂，斷層傾向南，傾角較陡，走向延伸大于100km，北盤上升，全為老地層，南盤下降，上覆較厚的第四系、新近系和古近系巖層，屬壓性正斷層，斷裂帶較窄，是本區(qū)北部邊界。

斷層中部被后期豐渦斷層切割錯開。

（2）豐渦斷裂。斷裂位于調(diào)查區(qū)東側(cè)，走向北部近南北。自永城小孫莊轉(zhuǎn)為北北東，縱貫安徽北部，北部經(jīng)碭北進山東省，南部由渦陽高爐和柳孜-南照斷裂相連，全長大于150km，傾向東，傾角較陡，斷層較窄，該斷層屬于大型新華夏斷裂，區(qū)域內(nèi)多處近東西向斷裂被切割。

（3）楊集斷裂。斷裂北起河南虞城縣楊集鎮(zhèn)，南消失于亳州市李集，全長約60km，走向北北東，傾角約近60°，屬正斷層。斷層以東為二疊系含煤盆地，斷層以西為古近、新近系。

（4）劉堤圈斷裂。劉堤圈斷裂和楊集斷裂屬平行斷裂，僅北起河南省省界南消失于安徽省亳州市北，走向延伸長100km，傾向東，傾角較陡，為一正斷層。劉堤圈和楊集斷裂將本區(qū)切割成長條狀凹陷，北與碭山后黃樓斷陷盆地相連接，南與亳州斷陷盆地相連通。

2 調(diào)查區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

調(diào)查區(qū)主要被第四系覆蓋，鉆孔揭露均為古近紀地層，詳見圖2.

古近紀地層是斷陷盆地組成的主要部分，分上、中、下三統(tǒng)，厚度較大，鄰區(qū)黃3孔揭露厚度為2036.5m。據(jù)碭YZK01孔揭露，本區(qū)上統(tǒng)缺失，僅見到中統(tǒng)界首組，揭露厚度706.64m，自下而上分5個巖性段：

（1）泥巖段：淺灰-灰白色，局部暗灰綠-紫紅色。泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄-中厚層狀，局部條帶狀，夾多層薄層紫色泥巖、細砂巖，該段總厚268.44m，該段中部為本區(qū)主要的含油頁巖段。

圖2 碭山縣后黃樓凹陷區(qū)基巖地質(zhì)圖Fig.2 Bedrock geology map of the Houhuanglou depression,Dangshan County

（2）含膏泥巖段：淺灰白色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄-中厚層狀構(gòu)造，成分以黏土礦物和鈣質(zhì)為主，少量粉砂質(zhì)，下部粉砂質(zhì)增高，鈣質(zhì)主要為硬石膏，外貌似大理巖，呈薄層（1～10cm）和團塊狀分布，與泥巖互層，夾葉片狀泥巖。該巖性段厚87.59m，中部夾暗色泥巖10.16m，下部夾薄層紫色泥巖，

（3）含鹽粉砂質(zhì)鈣質(zhì)泥巖段：該段是本區(qū)主要含礦（鹽）段，含鹽4層，厚度1.72～3.74m，總厚9.50m。鹽：乳白色，透明度較好，和粉砂質(zhì)鈣質(zhì)泥巖、含鹽粉砂質(zhì)泥巖互層。巖石為暗灰色。該段厚度為60.84m。

（4）鈣質(zhì)泥巖段淺-暗灰色，薄層-礫狀結(jié)構(gòu)，成分主要為黏土礦物、鈣質(zhì)，少量的鹽和石膏組成，局部含礫，夾薄-中厚層紫色泥巖，呈互層狀分布。厚度56.20m。

（5）紫色泥巖段：紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀。巖石主要由黏土礦物和氧化物（Fe2O3）組成,巖石斷面光滑，局部夾薄層暗色泥巖，厚度81.23m（未穿透）。

2.2 構(gòu)造

調(diào)查區(qū)屬豫東、魯西南隆起的南部，黃口斷陷帶后黃樓凹陷，斷裂發(fā)育、構(gòu)造復雜。從泰山運動—印支運動，本區(qū)經(jīng)歷了多次復雜的構(gòu)造運動。印支運動后，燕山早期運動產(chǎn)生斷塊活動，形成一系列的沿斷裂發(fā)育的斷陷盆地，沉積了較厚的中新生代地層。

區(qū)內(nèi)斷裂歸納為北東、北北東、北西（近東西）向三組。以北北東向和東西向二組為主。其中北北東向斷裂主要有：劉集斷層、渾河集斷層、豐渦斷層。東西向斷裂有謝集—黃集斷層、豐沛斷層。

調(diào)查區(qū)為典型的半地塹式沉積盆地，盆地沉積構(gòu)造通過控制堆積空間而影響油頁巖形成厚度；通過控制沉積環(huán)境影響形成油頁巖的物質(zhì)生成和聚集。

3 重力特征

從調(diào)查區(qū)重力異常圖（見圖3）可見，重力異常等值線基本呈東西向展布，反映出軸向呈東西向展布的負重力異常的輪廓，異常中心位于后黃樓附近，重力負異常的中心也就是凹陷區(qū)的沉積中心。

圖3 調(diào)查區(qū)重力異常圖Fig3. Gravity anomaly map of the survey area

4 水化學特征

安徽省地礦局323地質(zhì)隊于1964年編制了碭山幅水化學圖，在后黃樓凹陷內(nèi)地表水的礦化度普遍偏高。大部分地區(qū)的地下水的礦化度在1-3g/L，礦物以氯化物為主，在馬良集和西大門等處礦化度達3g/L以上?？赡苤甘镜叵麓嬖邴}類可溶性水向上運移，致使地表水礦化度升高。

5 礦床地質(zhì)特征

5.1 礦體特征

盆地巖鹽含量較豐富，YZK01孔共見鹽礦4層，厚度1.72～3.74m，總厚9.50m，呈薄-厚層狀，傾向北北東，傾角5°左右，單孔控制，礦體沿走向、傾向延伸長度不詳，礦體埋深1044.89～1105.73m，夾矸多為含鹽粉砂質(zhì)、鈣質(zhì)泥巖，NaCl含量約為20%左右。礦層NaCl品位56.16%～80.75%，F(xiàn)、As、Pb含量嚴重超標，不能食用。

主礦體埋深1101.99-1105.73m，厚3.74m，傾向北北東，傾角5°左右，呈厚層狀，走向約330°，單孔控制，走向、傾角延伸長度不詳，根據(jù)巖相古地理分析，盆地中心礦層厚度變厚可能性較大。因現(xiàn)工程揭露基本上是盆地邊緣，盆地中心沉積厚度與邊緣差異較大，所以礦體規(guī)模很客觀。礦體平均品位NaCl66.42%，但微量元素F、As、Pb嚴重超標，若食用，需化學處理。

5.2 礦石特征

礦石主要成分是NaCl，易潮且溶于水，過熱或火燒易爆炸。貝殼狀斷口，玻璃光澤，硬度2～2.5，白色透明，局部有雜質(zhì)，呈黃、紫色（圖4）。

5.3 礦石組構(gòu)特征

集合體以粒狀為主，局部塊狀。構(gòu)造以厚-巨厚層狀為主，次為薄層狀。

圖4 巖鹽礦巖芯Fig. 4 Rock salt core

6 找礦前景

后黃樓凹陷為巖鹽找礦的有利區(qū)域，不管從物探資料還是鉆探資料都顯示其具有良好的成礦環(huán)境與成礦地質(zhì)條件，后黃樓凹陷東北發(fā)現(xiàn)的史小橋鹽礦也充分說明這一點。綜上所述，后黃樓凹陷內(nèi)巖鹽礦產(chǎn)具有非常大的潛在資源，能夠?qū)崿F(xiàn)重大的找礦突破。