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休宁桃溪断裂破碎带构造解析及其区域控矿作用启示

2016-08-29徐生发江来利王德恩胡召齐朱强安徽省地质矿产勘查局33地质队安徽黄山45000安徽省地质调查院安徽合肥3000

安徽地质 2016年1期
关键词:休宁桃溪正断层

徐生发,江来利,王德恩,胡召齐,朱强( 安徽省地质矿产勘查局33地质队,安徽黄山 45000; 安徽省地质调查院,安徽合肥 3000)

休宁桃溪断裂破碎带构造解析及其区域控矿作用启示

徐生发1,江来利2,王德恩1,胡召齐2,朱强2
(1 安徽省地质矿产勘查局332地质队,安徽黄山 245000;2 安徽省地质调查院,安徽合肥 230001)

位于休宁县-歙县整装勘查区北西缘的休宁桃溪构造破碎带,岩石破碎,矿化蚀变强烈。详细的构造研究从中解析出逆冲推覆、左行平移作用、正断层作用和右行平移作用等多起变形。带中花岗斑岩侵入及金多金属矿矿化与构造的关系研究表明,逆冲推覆构造为成矿前构造,北东向平移断层控制了区内岩浆岩的分布,以北东向为主的正断层是成矿期构造,而右行平移断层是成矿后构造。本构造破碎带的多期变形及其与成矿关系可以为休宁县-歙县整装勘查区的构造控矿作用提供勘查。

休宁桃溪; 断裂破碎带;构造控矿作用

0 引言

休宁县-歙县整装勘查区位于皖南构造带中的白际岭构造带中,成矿区划属钦杭成矿带东段的德兴-歙县成矿带的中段,区内的矿产主要有金、铅锌、银、钨、钼等,已发现有天井山金矿、璜尖金矿、白石坑金矿、小贺-古汊铅锌银矿、九亩丘铅锌银矿、邓家坞钨矿等,成矿作用主要受白际岭构造带中的青山-长陔构造-岩浆岩带控制。近年,休宁天井山金矿的勘查钻孔在打到400m后见到逆掩于的昌前岩组千枚岩之下的洪琴组紫红色页岩,表明金矿处于逆冲构造带中,逆冲构造与金矿的关系涉及天井山金矿的深部找矿和该区的找矿前景。尽管前人认为本区的成矿受中生代断裂和岩浆岩控制,但由于该区经过多期构造作用,构造变形复杂,断裂构造如何控制岩浆作用,进而如何控制成矿作用还了解不够。

休宁桃溪断裂破碎带位于休宁县-歙县整装勘查区西北缘、五城-江湾断裂带前缘,处于一个双层大型采石场中,为我们提供了一个了解本区多期变形和构造-岩浆与成矿作用的窗口,本文试图通过该断裂破碎带的构造解析,探讨该区断裂与岩浆岩和成矿作用的关系。

1 区域地质背景

研究区所属的白际岭构造带位于江南造山带东段,北西以江湾-五城断裂带与障公山构造带相邻,北以三阳断裂带与伏川蛇绿岩构造混杂带相接,东南以皖浙边界断裂为界与浙西地块相连(图1)。

区内地层主要由中新元古代昌前岩组、井潭组、南华纪休宁组和中侏罗统洪琴组组成。昌前岩组(Pt2ch)灰绿色、青灰色千枚状粉砂岩、砂质千枚岩夹千枚岩、变质岩屑细砂岩条纹状板岩夹粉砂质千枚岩,井潭组(Qbj)为一套由灰绿色、黄绿色变质英安流纹岩、流纹英安岩、流纹岩流纹斑岩夹石英片岩组成的火山岩。休宁组(Nh1x)在本区为灰白色岩屑砂岩、沉凝灰岩,凝灰质细砂岩,泥质粉砂岩。洪琴组(J2h)为一套由紫红色砾岩、砂砾岩、岩屑砂岩和粉砂岩组成的陆相盆地沉积。

区内岩浆岩主要较发育,可分为新元古代晚期和燕山晚期两个时代。新元古代晚期主要有灵山、莲花山、白际等岩体,岩性主要为钾长花岗岩和花岗斑岩,形成于825Ma 和780Ma两个时期,其中~820Ma左右的灵山、莲花山花岗岩为晚造山的A 型花岗岩,而~780Ma石耳山花岗斑岩形成于后造山裂谷环境中。燕山晚期花岗岩有青山、富竹圩、大岭脚、古祝、长陔等,岩性为钾长花岗岩和二长花岗岩,均以钾长花岗岩或二长花岗岩为主,具有较为一致的主量元素特征,均具有较高的SiO2含量,变化范围在70.0%~72.7%之间,轻微富钾,K2O/Na2O在1.0~1.6之间,属于高钾钙碱性系列岩石,形成时代在139~141Ma左右(闫俊,个人通讯)。区内的金、铅、锌、钨、钼多金属矿与本期岩浆作用有关。

白际岭构造带构造线方向为北东向,区内逆冲推覆作用、平移断层作用和正断层作用都有发育,是一个在逆冲推覆构造带基础上发展起来的复杂构造带。

图1 皖南构造带地质矿产略图Fig.1 Sketch map showing geology and mineral resources in the southern Anhui structural zone

2 桃溪构造破碎带构造解析

桃溪构造带位于屯溪南16km的休宁榆村乡桃溪村公路边。休宁桃溪断裂破碎带位于白际岭逆冲推覆构造带前缘,组成地层为中元古代昌前岩组灰绿色、青灰色千枚岩和千枚岩化砂岩,该带构造变形强烈,是一个经多期变形的断裂破碎带(图2构造剖面图), 可以看到不同期次、不同方向和性质的断裂及与断裂有关的断层岩、与断层伴生的剪切劈理和牵引褶皱。带中有辉绿岩脉和花岗岩脉侵入,矿化蚀变强烈。从中可以解析出4期构造变形。

第1期变形为由南东向北西的逆冲变形,由一系列倾向南东、向北西逆冲的冲断层及与其伴生的轴面向南东倾、向北西倒转的倒转褶皱组成,褶皱轴面产状为135°∠35°(图3-a)。断层面上发育有绿泥石和绢云母显示的拉伸线理,其上的阶步及擦痕指示上覆岩层向北西逆冲。这期变形收到后期构造的强烈改造和破坏,主要保存在剖面的南东侧(图2)。

图2 休宁桃溪断裂构造剖面图Fig.2 Structural section of the Taoxi fault in Xiuning

第2期变形为北东向左行平移断层,由一系列近于平行的断层组成,明显叠加在早期逆冲断层之上,断层面陡倾或近于直立,其上发育清晰的近水平擦痕(图3-b),断层面上的擦痕、阶步、不对称的牵引褶皱都指示其运动方向为左行平移。左行平移断层作用强烈,前期构造形迹受到强烈改造,断层带中的面理由缓倾斜变为陡倾斜,前期面理因平移断层的近水平牵引作用形成一系列大小不等的褶皱轴陡倾或直立的倾竖褶皱(图2)。

第3期变形为高角度正断层,主要叠加在北东向左行平移断层之上,早期左行平移断层转变为正断层,同时还形成北西向的高角度断层,断裂带中发育张性角砾岩(图3-a,3-d),断层面上发育倾向擦痕及阶步,是近水平张应力条件下形成的正断层作用。

最后一期变形为右行平移断层,以近直立的断层面为特征,其上发育近水平擦痕和近直立的阶步,明确指示右行平移运动。这期变形明显叠加在早期左行平移断层和正断层之上(图3-c、图3-d),切割了高角度正断层的断层角砾岩和矿化蚀变带(图3-d)。

图3 断裂破碎带多期变形及其与金多金属矿野外照片Fig.3 Outcrop photo showing multi-stage deformation of fracture zone and its relation with gold polymetallic ore

3 构造-岩浆与成矿作用分析

桃溪断裂构造破碎带矿化蚀变强烈,不同方向的断裂中都有不同程度的黄铁化,局部构造裂隙中可见明显黄铜矿化、方铅矿等矿化,而黄铜矿和方铅矿等明显在正断层的张性构造角砾岩中富集(图3-d)。构造剖面的岩石地球化学测量结果显示,采自蚀变破碎带样品的Au、Pb、Zn、As、Sb含量均普遍较高,部分达到了工业边界品位,如采自张性构造角砾岩中的TX-H9的Au含量达到了1.36g/t,该点的Pb+Zn含量为6.46%,达到了矿区平均品位;TX-H2样的Au含量为0.33g/t,Pb+Zn含量为3.23%,也达到了最低工业品位(332地质队内部资料)。因此,桃溪断裂构造破碎带是一个矿化带。

在距该构造剖面以东60m的采石场中,出露宽约5m的花岗斑岩脉,有明显的黄铁矿和黄铜矿化(图3-e),时代为141Ma(闫俊,个人交流),说明矿化与燕山晚期的酸性侵入岩有关。141Ma的花岗斑岩并不孤立,在白际岭构造带沿青山-长陔一线出露的青山、富竹圩、大岭脚、古祝、长陔等钾长花岗岩和二长花岗岩也形成于该时期,区域上在岩五城-江湾断裂和三阳断裂也出露若干形成于140Ma左右的花岗斑岩脉,表明桃溪花岗斑岩是区域上燕山晚期同一岩浆事件的产物,桃溪的成矿作用也是白际岭构造带燕山晚期成矿作用的反映。

区域上燕山晚期花岗岩主要沿着北东向断层分布,表明北东向断裂是区域上的控岩构造,这一点得到休宁天井山金矿的详查证实。天井山金矿的矿脉有不同的展布方向,但主要矿脉沿北东向断裂分布。坑道开采资料还表明,金矿主要产在北东向张性断层中,这些张性断层受早期北东向平移断层控制(图3-f)。

桃溪断裂构造破碎带中,花岗斑岩侵入到正断层中,以及张性构造角砾岩中矿化蚀变强烈,意味着花岗斑岩侵入及与之有关的矿化作用与正断层有关,以北东向为主的正断层是成矿期构造。花岗斑岩脉中没有与冲断层有关的缓倾的剪切劈理,但被走向120方向的小断层切割(图3-e),指示逆冲断层形成于花岗斑岩侵入以前,是成矿前构造。花岗斑岩被走向120的小断层切割,以及张性构造角砾岩中的矿化带被右行平移断层切割并错移,指示右行平移断层是成矿后构造。

4 区域构造及控矿作用启示

位于休宁-歙县东南部的白际岭构造带中是一条中生代的构造岩浆岩带和成矿带,桃溪断裂构造破碎带位于其中,是该构造带构造演化和成矿作用的一个缩影,该带的构造变形及其与成矿作用的关系,可以为白际岭构造带的构造演化及其控矿作用提供如下启示:

(1)白际岭构造带在中生代经过逆冲作用推覆、左行平移、高角度正断层和右行平移等多阶段的构造变形,是一个在逆冲推覆构造基础上发展起来的构造带。

(2)桃溪断裂构造破碎带中的矿化作用与燕山晚期花岗斑岩有关,矿化在构造带中均有分布,但集中出现在北东向正断层和北西向高角度正断层中,表明矿化可能与逆冲推覆以后的伸展作用有关。

(3)白际岭构造带中的金、铅锌多金属矿总体都分布在中生代早期形成的北东东向逆冲推覆构造带中,桃溪剖面的构造与矿化关系解剖明确指示,矿化作用在逆冲断层和平移断层作用之后,逆冲推覆构造为成矿前构造,没有对后期形成的矿产造成破坏,逆冲推覆构造带及逆冲推覆构造带的下伏地层都可能是金铅锌多金属矿的围岩,表明该区金多金属矿具有较大的找矿潜力。

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StruCturAl interPretAtion of the tAoxi frACture zone in xiuninG And the imPliCAtionS of itS role in reGionAl ore Control

xu Sheng-fa1, JiAnG lai-li2, WAnG de-en1, hu zhao-qi2,zhu Qiang2
(1No.332 Unit, Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province, Huangshan,Anhui 245000, China; 2 Institute of Geological Survey of Anhui Province,Hefei ,Anhui 230001,China)

At the northwestern fringe of the Xiuning County-Shexian County overall-planned and miningoriented exploration area, the Taoxi structural fracture zone is broken in rocks and strong in mineralizing alteration. Detailed structural study led to identification of thrusting, left-lateral displacement, normal faulting and right-lateral displacement. Granite porphyry intrusion into the zone and relation between gold polymetallic mineralization and structure indicated that thrust-nappe structure was prior to mineralization in time, NE-trending strike-slip fault controlled distribution of magmatic rocks in the area, the dominantly NE-trending normal fault took place in the mineralizing period and right-lateral strike-slip fault formed after mineralization. The multistage deformation of the fracture zone and its relation with ore formation may guide exploration in the study area.

fracture zone; structural ore control; Taoxi of Xiuning

P548;P613

A

1005-6157(2016)01-01-4

2015-12-30

安徽省公益性地质调查项目皖南构造带形成演化及其与成矿关系(2012-G-38);休宁县- 歙县整装勘查区构造编图及金矿靶区优选(2014-G-**)

徐生发(1967-),男, 安徽天长人,高级工程师,长期从事区域地质调查和矿产勘查工作。

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