第二章安徽地质与矿产资源

1第二章安徽地质与矿产资源地质成矿作用是矿产资源形成的基本条件，制约矿产的储量、分布、品位和产状。安徽省地质发展史古老、复杂，地质条件的南北差异大，成矿作用有显著不同，形成了矿产资源分布的区域差异，给各地区资源开发和经济社会发展带来深刻影响。第一节安徽大地构造基础①安徽省境内各地质时代的地层发育比较齐全。前震旦系为变质岩系，大致分为太古界和元古界。震旦系、古生界和三迭系等，因南北古地理环境迥异，在岩性、古生物群和矿床等方面有较大的差异，北部的地层与华北地区同时代的地层相似，普遍缺失上奥陶统至下石炭统；南部的地层与华南地区同时代的地层相似。中生代的侏罗系、白垩系和新生代的第三系、第四系，都属陆相堆积，南北地层差异不大。一、地质构造基础据《中国大地构造纲要》划分，安徽省地质构造基础由华北台块、扬子—钱塘准褶皱带和华南台块三个一级大地构造单元组成，如图2-1所示。图2-1安徽大地构造分区图①闵煜铭,曹松涛,方觉曙等.安徽省地理[M].合肥:安徽人民出版社,1984。2（一）华北台块华北台块为一相对比较坚实稳定的构造单元，长期以来褶皱不甚发育，地壳运动以隆起和凹陷为主，因此可分为五个隆起区和四个凹陷区。安徽处于台块的东南隅，主要据有属于隆起区范畴的山东台背斜、伏牛—大别台背斜和属于凹陷范畴的淮河台向斜。它们在震旦纪时表现明显，自寒武纪至奥陶纪地面起伏逐渐消失，大部被海水浸淹，奥陶纪末期普遍上升。台块的强烈分异主要从三迭纪晚期的印支运动(淮阳运动)开始，大别山区此期间再次隆起，而河淮台向斜在本省两淮地区的下陷在新生代特别显著。1．山东台背斜山东台背斜主要在山东境内，西南延伸到安徽蚌埠、嘉山、巢湖、庐江一带以及皖东滁滁以北的平原地区。山东台背斜的次一级构造单元延伸在安徽境内的主要有郯庐深断裂带、徐蚌凹折带以及苏北台凸。一般认为，郯城—庐江断裂带在前震旦纪就已存在，并长期活动，是以垂直升降为主的深断裂，燕山运动期间极为活跃。安徽嘉山、五河、泗县一带的白垩纪火山岩系和第三纪末的玄武岩发育可能与其继续活动有关。该断裂带对于山东台背斜的大地构造发育具有重大意义，断裂带以东地区在地史上一直是个隆起区，而以西地区则为接受沉积的地区。所谓凹折带指的是在台背斜上以断裂为主的凹陷区。徐蚌凹折带在安徽萧县、蚌埠、凤阳、五河、灵璧等地，主要是地堑型断陷。新生代以来，尤其是第四纪，下沉作用占优势。苏北台凸位于郯城—庐江深断裂带以东，南与扬子—钱塘准褶皱带以断裂接触（以大马厂—滁县—天长一线为界）。本区是前震旦纪变质岩系组成基底的稳定地块，因基底凸起呈微弱隆起，故称台凸。根据物探资料，古老基底由东向西逐渐升高，在接近郯城—庐江深断裂的地方，如嘉山一带有变质岩系出露。由张八岭向南南西延伸与潜伏的巢湖横向隆起相连，与大别山东端以断裂带相接。2．河淮台向斜河淮台向斜位于31°～40°N与113°～118°E之间，以豫北汤阴、内黄和阳谷一带为界，分为河北和河南两部分，前者相当于黄河平原，后者相当于淮河平原。后者南部延伸至安徽境内有太和台凹、阜南台凸、长山台凸及合肥台凹四个次一级构造单位。太和台凹位于阜南台凸之北，东北与徐蚌凹折带毗邻，基底深达7000m。阜南台凸为一东西向的微弱隆起带，基底深度在1000~3000m左右。长山台凸是分隔合肥台凹与淮滨台凹的南北向隆起带，具有地垒性质，位于河南固始、商城和安徽霍邱、金寨之间，构成淮阳山字型构造的脊柱。长山台凸实为一断裂带，可称长山断裂带，在其两侧地层发育不同，东侧合肥台凹广泛发育下古生界，西侧淮滨台凹因基底隆起较高，沉积岩系较东侧为差。合肥台凹位于大别山北侧断裂带以北，为一北西西向的强烈凹陷带，基岩深达8000m。其上广泛发育下古生界、白垩系和第三系及第四系，沉积盖层总厚度在5000m以上。3．伏牛—大别台背斜3伏牛—大别台背斜位于华北台块的南缘，安徽大别山区属其东部，北与河淮台向斜连接，西南和东面分别以襄樊—广济深断裂和郯城—庐江深断裂与扬子—钱塘准褶皱带分开，向东呈楔形尖灭于苏皖平原。本区主要是前震旦纪褶皱区，曾称“淮阳地盾”，故列入华北台块。（二）华南台块华南台块是一个相对比较坚实稳定的构造单元，地壳运动以隆起和凹陷为主，包括三个隆起区和四个凹陷区。安徽东南部属江南台背斜，是华南台块的次一级构造单元，以江南深断裂（东至—广阳—沿青弋江—泾县—宣城—南漪湖）与扬子—钱塘准褶皱带相邻。江南台背斜是前震旦纪浅变质岩系组成的基底上覆盖着厚度不大的上古生代和中生代岩系。三迭纪末印支运动在皖南形成一系列的断陷盆地，如休宁、屯溪、绩溪一带，是侏罗—白垩系的沉积场所。燕山运动期间本区有花岗岩侵入，沿着北东向断裂分布。（三）扬子—钱塘准褶皱带扬子—钱塘准褶皱带界于华北台块和华南台块之间，在地质历史上为一活动性较强的古生代褶皱区。其北界东起江苏的东台、高邮一带向西南经天长—滁县—大马厂一线接上郯庐断裂带，经桐城—宿松一线，至湖北黄梅附近转向西北；南界在安徽省与江南台背斜以断裂带相接。皖东南大部分地区属于本区范围之内。1．扬子准槽向斜扬子准槽向斜，在长江中下游形成复式向斜。由于第四纪沉积的覆盖，地层露头分布零星，在伏牛—大别台背斜及江南台背斜边缘有古老的变质岩系和震旦系出露，由两侧向槽向斜中央，地层时代逐渐变新，并具有呈北东向带状对称排列的特征，安徽长江两岸显著。早古生代，本区表现为明显的拗陷，但各个地质时代的拗陷中心并不一致，寒武纪拗陷中心东移至大别山东南缘；青阳一带寒武系厚度达2400m；长江下游一带奥陶纪的沉积仅400～500m。除江南台背斜北缘以页岩为主外，其它各地均以石灰岩为主。志留系由碎屑岩组成，下部以页岩为主，上部以砂岩为主，一般厚千米左右。志留纪晚期因受加里东运动的影响普遍海退，长江下游一般缺失上志留系。晚泥盆纪浅海只及武汉附近，以东均为滨海相碎屑沉积。早石炭纪海水进退频繁，形成海相石灰岩和陆相砂岩互层。中石炭纪至早二迭纪大规横海侵，全部为石灰岩岩系，岩性变化不大，厚度亦相近。早二迭纪晚期海水开始退缩，普遍形成煤系，并与下伏地层呈不整合接触，显示海西运动对本区的影响。早三迭纪是最后一次海侵，海水较浅，在广布的石灰岩中时有页岩夹层出现，三迭纪末的淮阳运动，海水全部撤退。侏罗纪—白垩纪表现为明显的断裂和岩浆活动，白垩纪的火山岩系和第三纪的红色岩系较为发育，都堆积于陆相盆地内。此外，第三纪末沿长江下游伸展的北东向断裂带附近有玄武岩喷发。本区的褶皱形态一般以箱状和梳状为主，并常出现高角度断层。在皖南褶皱带渐趋开阔。2．钱塘准槽背斜钱塘准槽背斜是在扬子准槽向斜东南形成的线状复式背斜地台。吕梁运动以后，本区表现为明显的拗陷，巨厚的下古生代岩系普遍不整合于前震旦纪变质岩系之上。4震旦系下部以碎屑岩为主，上部主要是石灰岩，皖南一带厚近千米，寒武系拗陷中心仍在皖南，但有向东南扩展的趋势，至奥陶系，中心转向浙西。志留纪时北部拗陷强烈，在宁国的碎屑岩系沉积厚达1700m左右。加里东运动使下古生代地层褶皱隆起，并有花岗岩侵入，中、上志留系普遍缺失。泥盆纪末期又复下沉，形成晚泥盆—早石炭纪陆相砂砾岩。中石炭—晚三迭纪海侵广泛，形成广布的厚层石灰岩。由于海侵阶段中交替着海退，故在早二迭纪沉积了含磷结核的孤峰层，晚二迭纪初形成龙潭煤系。中生代开始，经历了多次地壳运动，褶皱较为复杂，断裂极为发育。侏罗系、白垩系和第三系不整合接触，均填充于断陷的地堑型盆地中，以陆相碎屑岩为主。众多的断裂使本区广泛分布着中生代的喷出岩和侵入岩。二、地质发展简史安徽地质演化大体经历以下构造运动：前古生代的大别运动、吕梁运动；古生代的加里东运动、海西运动；中生代的印支运动、燕山运动和新生代的喜马拉雅运动。1．前古生代时期前震旦纪包括太古代与下、中元古代，因地壳运动激烈频繁，岩层普遍遭受区域变质作用。尤其是在太古代，岩石经过多次强烈的区域变质，同时受到混合岩化作用，原岩的面貌已不易识别。安徽最老的太古界出露于岳西以南、太湖以北的大别山区，称大别山群，地质年龄为29亿年，在金寨以南亦有零星分布。下元古界有分布于岳西—斑竹以北，桐城—霍山以南的岳西群，主要由混合岩、片麻岩和少量大理岩组成；大别山南面的宿松群，主要岩层为千枚岩、各种片岩和大理岩等；肥东群分布于肥东一带，五河群分布于蚌埠—定远一带，均以各种片麻岩为主。各群的特点是底部变质较深，有混合岩化；上部变质较浅，一般无混合岩化；顶部都有石灰岩建造，含磷；下部含铁。中元古界包括分布于江南古陆的上溪群，郯庐断裂带东侧大别山南麓的张八岭群，大别山北部的卢镇关群和蚌埠以南的凤阳群。上溪群底部以石英片岩为主，上部为板岩、千枚岩和变质砂岩互层，顶部由轻微变质的千枚岩组成。凤阳群底部石英岩夹含铁石英岩，中部为千枚岩，上部为大理岩。距今25~20亿年的太古代与早元古代发生的大别运动使大别山褶皱隆起，岩层深度变质。早元古代末期（约17亿年）吕梁运动中形成的江南古陆和张八岭一带的隆起，岩层轻微变质。剧烈的构造运动形成的大别山—张八岭隆起将本省分为南北两部。这时，全省除大别山区及其东北的张八岭一带和皖南的原始江南古陆为陆地外，其它地区均为海水浸淹。由于地壳不断下陷，沉积了厚达数百米乃至数千米的海相碎屑岩和硅质灰岩。晚元古代进入震旦纪，皖南、皖中均为碎屑岩—石灰岩建造的震旦系；两淮地区的青白口系和震旦系亦属此类建造，均未变质。而佛子岭群则为陆源碎屑建造，经变质含较多的石英岩。迨至震旦纪中期，皖南地区经休宁运动（约7亿年），江南古陆再度隆起，在雪线以上，发育了山谷冰川，堆积了泥砾混杂和厚度不大的冰碛岩，称兰田冰碛层。2．早古生代时期5早古生代寒武纪，安徽范围普遍海浸，气候炎热干燥，海生生物繁盛，以浅海相的石灰岩沉积为主，含有丰富的三叶虫化石。到奥陶纪，安徽北部早、中奥陶世沉积与南部长江两岸地区相似，皆以白云质灰岩和石灰岩为主。从沿江和巢湖一带含头足类的直角石和两淮地区的珠角石的混生情况来看，当时北部和南部的长江两岸一带海水是相通的。而位于南部的皖东南地区，虽与长江两岸相距很近，其间因受古深断裂的影响，两区的沉积则有较大的差异，即皖东南区此时的沉积以碎屑岩的笔石页岩为主。中奥陶世末期，安徽北部与华北地区一样，受加里东运动的影响，全部上升成陆，形成从晚奥陶世到中石炭世长达l亿多年的长期隆起剥蚀区。随着陆地的隆升，海水自北向南逐渐撤退。这时，长江两岸和皖东南区从晚奥陶世到志留纪仍为海水所浸，接受海相沉积，但两区沉积厚度差异极大。皖东南区沉积了厚达数千米的碎屑岩和页岩，即志留系的霞乡组、河沥溪组和太平群。长江沿岸区则为沉积厚度较薄的细粒碎屑岩和页岩，称高家边组和坟头群。在北部的大别山—张八岭区和淮南、淮北区，缺失志留系。3．晚古生代时期晚古生代泥盆纪，因受加里东运动的影响，安徽南部上升为陆地，但在早、中泥盆世仍有局部堆积，在皖东南区称唐家坞群，长江沿岸区称茅山群，均属碎屑岩建造。到晚泥盆世，南部再度下沉，变成河流湖泊发育的近海地带，堆积了五通组，底部含有底砾岩。石炭纪，安徽继续下陷，海侵范围扩大，海水逐渐稳定，形成下扬子凹陷，包括长江两岸及皖东南部份地区，在凹陷内沉积了质纯的厚层石灰岩。这时北部两淮地区地壳又复下沉，海水自北而南，先浸淹淮河以北萧县和宿州一带，而后浸及淮南一带，形成浅海和泻湖，沉积了石灰岩、砂页岩和粘土层。在滨海地带发育了海陆交互相的石灰岩及碎屑含煤地层。淮阳古陆北侧的金寨、霍山、六安和肥西一带，由于受桐柏—磨子潭断裂和明港—合肥断裂的控制和影响，也发生沉降，经历了1.2亿年之久的石炭—二迭纪的海浸之后，又隆起成为大别山的一部分。两淮地区在二迭纪由于受海西运动的影响，再度隆起成陆，海水从此绝迹，陆上湖泊沼泽广布，气候温暖潮湿，植物繁茂，形成辽阔的密林。植物死亡后，长期的成煤作用形成了砂页岩的陆相碎屑含煤地层，即山西统和石盒子统。安徽北部的大煤田，都形成于这个时期。此期间，长江两岸和皖东南部分地区仍为海水所淹，二迭纪早期仍以浅海相的石灰岩沉积为主，晚期海水进退频繁，时而为浅海，时而为湖沼广布的陆地，生物大量繁生，广泛堆积了石炭岩和碎屑含