安徽省黄山市桃溪地区裂隙带基本特征及找矿意义*

张定源，张晓东，方　捷，王爱国，赵宇浩，闫　峻，王德恩

(1 中国地质调查局南京地质调查中心，南京 210016)(2 合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230009)(3 安徽省地质矿产勘查局332地质队，黄山 245000)



安徽省黄山市桃溪地区裂隙带基本特征及找矿意义*

张定源1，张晓东1，方捷1，王爱国1，赵宇浩1，闫峻2，王德恩3

(1 中国地质调查局南京地质调查中心，南京 210016)(2 合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230009)(3 安徽省地质矿产勘查局332地质队，黄山 245000)

基于热液矿床(尤其斑岩型矿床)发育大规模裂隙及各类脉体的地质事实，受前人对斑岩矿床裂隙研究的启发，对安徽黄山桃溪地区发育的大规模裂隙带开展野外地质调查，对裂隙中充填的石英硫化物脉采样测试，发现Au、Ag、Pb、Zn等成矿元素含量均达工业品位，且As、Sb、Bi等前晕元素高度富集。结合区域成矿地质背景，推断桃溪裂隙带下方或附近可能隐伏与岩浆侵入有关的金及多金属矿床，桃溪地区值得进一步开展地质矿产调查工作。

裂隙；脉体；金多金属矿；桃溪；黄山

热液矿床，尤其是“与岩浆侵入有关的”热液矿床(含斑岩型矿床)均普遍发育大规模的裂隙和各种类型的矿脉。在斑岩型矿床中，40%～60%以上的矿石矿物存在于脉体中[1]。据统计，陕西金堆城斑岩钼矿的露天采场平均每平方米含矿裂隙44条，出露的各类有热液矿物充填的裂隙总数不少于200万条[2]。德兴含矿斑岩体接触带裂隙率5～35条/m，外接触带裂隙率25～65条/m，赋存工业矿体的地段含矿裂隙密度一般>25条/m[3]。西藏甲玛斑岩矿床裂隙高密集区平均裂隙率达40条/m以上，最高可达82条/m，并以此为中心向四周发散[4]。总体看，地表裂隙发育程度与深部矿化强度呈正相关，裂隙是热液渗流良好通道及矿质堆积的合适场所，高度裂隙化地段是有利的成矿地段[4-5]。

桃溪裂隙带位于黄山市屯溪区东南约12 km处，是作者于2014年9月在开展整装勘查区综合研究项目野外工作时发现的，随后对该裂隙带进行了岩石地球化学剖面测量。经对裂隙中充填的石英硫化物采样测试，发现Au、Ag、Pb、Zn等成矿元素含量已达工业品位，As、Sb、Bi等前晕元素高度富集。虽目前尚未开展更多的地质调查工作，但从裂隙带的发育及强烈矿化蚀变特征推断，桃溪裂隙带具有寻找 “与岩浆侵入有关的”(斑岩型或IRGS型)金及多金属矿床的前景。

1　区域地质背景

桃溪位于扬子、华夏两大构造单元的结合部位，新元古代鄣公山弧间构造混杂岩与怀玉山火山弧在此拼接形成江南造山带东段(图1)，与德兴铜矿、金山金矿等同处钦杭成矿带。

1.1基底地层

以五城-赣东北断裂、祁门-潜口断裂、乐安江断裂及三阳断裂为界，将区域基底地层分为大谷运(I)、伏川(II)、障公山(III)、昌前-井潭(IV)、德兴(V)和怀玉山(VI)六个地层区，桃溪位于IV区内(图1a)。IV区出露中元古代昌前组碎屑沉积岩和晚元古代井潭组火山岩。其中，昌前组下段主要为石英绿泥绢云千枚岩、绿泥绢云片岩及变质岩屑砂岩等，上段为千枚状板岩夹岩屑细砂岩；井潭组下段为忱状玄武岩、杏仁状或忱状安山岩夹凝灰质砂岩、含砾砂岩、粉矿岩等，上段为片理化流纹斑岩、石英片岩、英安质流纹岩、流纹质熔结凝灰岩、岩屑凝灰岩等。

IV区岩石序列上具有玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩的演化特征，其上段高钾岩系的火山岩组合属岛弧型裂隙式喷发(陆相)火山岩。

桃溪附近盖层缺失，其西北几千米处出现休宁-屯溪中生代盆地。

1.2区域构造

桃溪地区经历了晋宁期、加里东期、印支期和燕山期等多期次构造活动，形成现今复杂的地质构造面貌。其中，江湾-街口挤压破碎带(据1：200000屯溪幅区调报告)与金及多金属矿关系最密切。桃溪位于江湾-街口挤压破碎带中，该挤压破碎带是皖浙赣断裂带的重要组成部分，由一系列北东向逆断层、挤压片理带、破碎带及少量北西向张性断裂组成，具有强烈的韧性剪切带特点[6]。该挤压破碎带控制了区内地层、断裂、岩浆岩等主要地质体的空间展布，是岩浆和深源成矿物质上升通道。破碎带中发育的片理化带、构造破碎带、网状裂隙带和低次序断层等为成矿提供有利场所[7]。

1.3区域岩浆岩

区域上分布的岩浆岩老的为晋宁期，新的为燕山期。晋宁期花岗岩为江南造山带元古代俯冲-碰撞-造山运动产物。晋宁早期的休宁、许村、歙县花岗闪长岩为同碰撞S型花岗岩，大致沿祁门-歙县-三阳坑一线呈近东西向展布；晋宁晚期花岗岩位于皖浙赣交界处，以灵山、莲花山和白际岩体为代表，为典型的造山后花岗岩。

随晚元古代俯冲-碰撞-造山运动结束，研究区自南华系至侏罗系处于相对稳定发展阶段。印支运动揭开了陆内造山运动的序幕，燕山期在挤压应力作用下，伴随强烈的逆冲推覆构造和走滑剪切断裂，发生剧烈的岩浆活动，形成北东向分布的岩浆岩带，出露青山岩体、富竹竿岩体、大岭脚岩体、古祝岩体、长陔岩体等(图1b)，这些燕山期花岗岩与金及多金属矿的成矿关系密切[8]。

图1　桃溪地区区域基底分区(a)和区域地质简图(b)Fig.1　Basement division (a) and generalized regional geologic map (b) in the Taoxi areaa图: I-大谷运地区岩石地层；II-伏川蛇绿构造混杂岩带；III-障公山地区构造岩层；IV-昌前-井潭地区构造地层；V-德兴地区构造地层；VI-怀玉山地区构造地层；1-陆相沉积盖层；2-海相沉积盖层；3-燕山期花岗岩；4-晋宁期花岗岩。b图：1-中生代红层；2-荷塘组-华严寺组；3-休宁组；4-兰田组；5-井潭组；6-昌前组；7-板桥组；8-木坑组；9-燕山期花岗岩(①长陔岩体，②古祝岩体，③大岭脚岩体，④五里亭岩体，⑤富竹圩岩体，⑥青山岩体，⑦邦彦岩体，⑧栗木坑岩体，⑨段莘岩体；10-晋宁期花岗岩；11-金属矿点、矿化点；12-断层。

1.4区域物化探异常

研究区大部分为重力低值区，重力异常展布方向显示北东和东西向。反映浅部信息的重力剩余异常呈北东向分布，窜珠状特征明显，可能与推覆体有关；重力高值区周边重力低，与中酸性侵入体及中生代沉积盆地有关。

航磁正异常主要分布于皖浙省界，由一系列断续分布、首尾相接的北东向磁异常组成，与中生代红层盆地之间存在梯度带。桃溪处在航磁异常变化的梯度带上。

1：200000和1：50000水系沉积物测量在该区出现Au、Cu、Zn、Pb等元素异常，且套合良好。

1.5区域矿产

皖浙赣相邻区矿产资源丰富，尤其在江西境内发现大型和超大型矿床6处，以Au、Cu、W、Mo、Pb、Zn为主。

研究区与江西相邻，从桃溪往西南方向不远处即为德兴矿集区。研究区矿化类型以Au为主，次为Pb、Zn、Ag多金属矿化。与桃溪处于同一成矿带附近的已知矿床(点)有天井山、璜尖-古楼、小贺等金矿，以及龙湾、篁墩、烟村、汪龙岗等砂金矿点，此外还有九亩丘多金属矿(小型)、小贺-古汊毒砂多金属矿(中型)、古祝钼矿(小型)等铜金矿化点。

天井山金矿是研究区唯一具有中型规模以上的金矿床，矿化类型为脉状和网脉状，与成矿有关的“韩家岩体”由岩浆热液蚀变而成的绢英岩，与燕山晚期岩浆活动有关的构造-岩浆作用是该区金矿的核心成矿事件，绢英岩及裂隙带为找矿标志[9]。桃溪裂隙带与天井山金矿在成矿地质背景上具有相似性，桃溪地区可能具有寻找与岩浆侵入有关的热液(斑岩型)金多金属矿床的前景。

2　桃溪裂隙带特征

2.1裂隙带外貌

桃溪裂隙带出露于屯溪-石门公路旁采石场掌子面(图2)，北东方向长约200 m，高30～40 m。裂隙带为青灰色、黑灰色、灰黄色等，由于受硫化物氧化影响出现褐黄色、褐红色等。

图2　桃溪裂隙带及地球化学剖面测量位置图Fig.2　Exposure of the Taoxi fissure zone showing the locations of geochemical measurementH1-H15-H29为地球化学测量采样点号。

垂向上裂隙长数十米，裂隙间隔5～50 cm，单条裂隙宽度变化大，细小的裂隙为毫米级，粗大的裂隙宽5～20 cm，宽的裂隙中还出现角砾岩，厚1～3 cm不等，内含石英条带和黄铁矿等硫化物；横向上裂隙分布不均，稠密地段为40～60条/m，稀疏地段5～20条/m。

裂隙边部围岩属中元古昌前组，主要为碎裂千糜岩。千糜岩外貌呈揉皱状，砂岩为千枚状构造，厚0.5～2 m，内千枚理近水平，反映原始千枚理平缓。泥质岩已蚀变为强烈揉皱的片岩，并充填石英团块和石英脉，有的脉体与千枚理近于平行，但更多的石英硫化物脉切割千枚理，裂隙充填物主要为黄铁矿和闪锌矿等硫化物(图3)。由于工作程度较低，目前观察到裂隙在平面上大致呈放射状。在剖面上，裂隙多数陡倾(图4)，但也有少数裂隙产状较平缓(图3)。

图3　石英脉穿切围岩(a)与闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等共生(b)Fig.3　Quartz veins in country rock (a) and intergrowth with pyrite, galena, sphalerite, etc(b)

图4　桃溪地区密集陡倾的裂隙Fig.4　Dense and steep fissures in the Taoxi area

从H1点开始向H29方向(图2)依次测量充填在裂隙中的石英硫化物脉的产状，得到的实测数据为：1 m处346°∠85°、2 m处150°∠46°、7 m处285°∠80°、18 m处210°∠75°、27 m处300°∠72°、34 m处264°∠84°、38 m处148°∠85°、44 m处320°∠80°、61 m处255°∠45°、80 m处270°∠38°。此外，在掌子面下一个台阶(图2)测量了3条石英脉产状，分别是145°∠85°、95°∠86°和115∠78。

2.2裂隙带中的脉岩

在裂隙带出露面东南侧约200 m处(掌子面另侧)的屯溪-石门公路12 km处出露一条岩脉，露头(图5)呈黄褐色、灰白色，块状，见较多星点状的黄铁矿。偏光显微镜下，角闪石(20%)呈自形斑晶，具有标准的六边形横截面，大部分已蚀变为黑云母、绿泥石，见这两种矿物置换角闪石的假象，但仍保持角闪石的晶形；黑云母(10%)呈鳞片状集合体，单偏光下具强的多色性和吸收性，正交偏光下干涉色不明显，部分发生绿泥石化；钾长石(20%)呈他形斑晶，由于泥化，表面覆盖分解物而浑浊不清；斜长石(10%)含量较少，呈自形板状，聚片双晶发育；石英(35%)呈他形粒状填充于其它矿物之间，单偏光下无色透明，正交偏光下干涉色一级灰，波状消光；方解石(5%)解理发育，单偏光下无色透明，正交偏光下呈高级白干涉色。具花岗结构，块状构造，定名为具较强碳酸盐化和绿泥石化的花岗闪长斑岩(图6)。

图5　花岗闪长斑岩岩脉侵入至围岩中Fig.5　Granodiorite porphyritic dike intruding into the country rock

2.3裂隙带矿化特征

桃溪裂隙中充填了大量的金属硫化物及非金属矿物(图7)，主要金属矿物有闪锌矿、方铅矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿等，非金属矿物有方解石、石英及少量绿泥石等。多数情况下，金属硫化物与石英呈相互穿插的共生关系，方解石脉再穿切石英硫化物脉，但在裂隙带中也常见几乎全部由金属硫化物组成的脉体，脉中未见脉石矿物(图8)。

肉眼观察：黄铁矿呈浅黄色，自形程度较高，多呈立方体；闪锌矿为棕褐色，树脂光泽；方铅矿为铅灰色，金属光泽，晶体多呈立方体；黄铁矿、方铅矿、闪锌矿集合体与石英脉共生(图7)，见硫化物与方解石共生。

镜下观察：单偏光下可见黄铁矿、方铅矿不透明，闪锌矿半透明，呈红褐色；反射光下黄铁矿呈浅黄色，有麻点；方铅矿呈他形晶，反射色为黄白色，三组解理相交；闪锌矿呈灰色；方解石脉切穿矿石集合体(图9)；矿石为碎裂结构，块状构造。

图6　花岗闪长斑岩岩脉在显微镜下的特征Fig.6　Microscopic characteristics of granodiorite porphyritic dike(a，b为单偏光，其它为正偏交光；Hbl-角闪石；Kfs-钾长石)

图7　裂隙充填闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和石英Fig.7　Fissures filled with sphalerite, galena, pyrite and quartz

图8　裂隙充填黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等Fig.8　Fissures filled with pyrite, sphalerite and galena

图9　桃溪裂隙带充填的矿石显微照片Fig.9　Photomicrographs of ore minerals filling in the Taoxi fissures(a,b-为单偏光;c,d,e,f-为反射光;Py-黄铁矿;Sp-闪锌矿;Gn-方铅矿;Cal-方解石)

3　找矿意义

3.1裂隙形成与岩体侵入有关

斑岩型矿床一直以来备受关注，斑岩型矿床中还存在潜在的“非传统金属矿产”[10]。斑岩矿床往往发育大量裂隙，如美国Butte斑岩铜矿[11]和智利El Salvador斑岩铜矿[12]等裂隙均异常发育，且裂隙与成矿具有成因联系[13]，但裂隙的发生和充填在时间上有先后之分，且地质环境也有区别，裂隙发生在挤压环境下，而成矿(即裂隙被成矿物质充填)发生在张性环境下[14]。

一般认为侵入体上方流体通量最大。含水岩浆侵位后在其顶带发生二次沸腾和减压，释放出远大于围岩抗张强度的机械能。围岩受热与流体驱动[15]，发生脆性破坏，产生一系列裂隙[16-17]。有学者根据润滑理论方程，计算裂隙形成的时间相对于斑岩矿床形成过程是一个极短暂的事件[1]。在漫长的成岩成矿过程中，可发生多次热液驱动裂纹扩展作用，而热液驱动裂纹扩展作用一旦发生，便易继续扩展从而形成大量裂隙[1]。

前人认为斑岩矿床主要有两类裂隙。一是环状及放射状，其产出部位浅，斑岩体属主动侵位，美国西部绝大多数Climax型斑岩钼矿及我国沙坪沟斑岩钼矿均为此类。另一类含矿裂隙系统具有明显方向性，如北美西南部和太平洋西南部绝大部分斑岩铜矿、金堆城斑岩钼矿[2]。德兴成矿花岗闪长斑岩体内外接触带发育裂隙系统，以岩体为中心，呈放射状和同心环状分布[3]。安基山铜矿在地表高含脉率的极值区与地下高含脉率的极值区相吻合，反映含矿裂隙向下延伸稳定，地表含矿裂隙发育程度与深部含矿裂隙及深部矿化强度呈正相关[5]。福建上杭罗卜岭矿区远离斑岩体的含矿裂隙与其附近的区域构造方位或侵入体走向相近，而少数斑岩体露头附近的含矿裂隙呈放射状，近地表高级泥化蚀变带和黄铁绢英岩化蚀变带中发育大量含矿裂隙[18]。美国Sierrita斑岩铜矿中，含矿裂隙分布范围广，早阶段形成的石英-钾长石脉分布广，远离矿化中心达4 km，而晚阶段石英-硫化物脉和钾长石-绿帘石脉距矿化中心有2～3 km[19]。沙坪沟斑岩钼矿床在隐伏矿体上方发育大量垂直裂隙，在隐伏矿体周边及外围发育放射状和同心圆状的含钼铅锌矿脉。

以上实例说明深部岩体上侵过程中在一定范围内形成大量裂隙，Emmons(1933)早就提出由于岩体顶部气液的挤压而在岩体上方可以形成大量裂隙[17]。推断桃溪地表浅部裂隙的形成可能与深部隐伏的岩体侵入有关。

3.2裂隙充填物显示矿化事件已经发生

沿桃溪裂隙带开展地球化学剖面测量，每2 m采一个组合样，即采集2 m内裂隙中的主要充填物，每个样品重量在1000g以上，采样位置见图1，H1至H29为采样点编号，个别采样点因脉体多而采2件样品，以增强该点的找矿信息。实际采样32件，样品采集符合找矿初期阶段的基本要求。

每个样品测试Au、Ag、Zn、Pb、Cu、As、Sb、Bi等元素，测试单位为国土资源部华东矿产资源监督检测中心，测试数据见表1(略)。可知，Zn最高品位达5.26%，远高于1%的最低工业品位；Pb出现1.77%和1.2%的高品位，远高于0.7%的最低工业品位；Cu的品位接近边界品位。此外，Au元素明显富集，在32件样品中富集10倍以上的占87.5%，其中最高富集达1236倍，Au出现1.36 g/t的高品位；Ag的富集系数大于10的数据占65.6%，最高富集达2086倍，Ag出现146 g/t和127 g/t的高品位，远高于40 g/t的边界品位。多个高品位数据表明，在桃溪地区发生了金及多金属的矿化事件。

3.3前缘元素高度富集预示深部找矿前景良好

As、Sb、Bi作为地球化学前晕(缘)元素普遍发生强烈富集。As的富集系数达27089倍，Bi最高富集达3354倍, Sb最高富集达895倍。说明桃溪金多金属矿化点目前出露的可能是“先头部队”，矿化体系的剥蚀程度较低，真正的矿化高富集带可能隐伏在深部，说明强蚀变矿化裂隙带的深部可能存在更大规模的金及多金属矿床。

有学者认为，矿体原生晕的前缘晕离开矿体头部一般只有200～300 m[20]。在桃溪地表裂隙带以下200 m或稍深处可能寻找到隐伏的热液型(斑岩型)金多金属矿床。

4　结语

(1)桃溪裂隙带内的裂隙在垂向上延长数十米，剖面上分布疏密不均，稠密地段40～60条/m，稀疏地段5～20条/m，属于裂隙密集发育地段。

(2)桃溪裂隙的形成可能与深部岩浆侵入有关，陡倾裂隙带下方或附近可能存在隐伏的侵入体，且侵入体可能与金及多金属成矿有关。

(3)桃溪地区样品分析结果表明，锌、铅超过最低工业品位，金、银高于最低工业品位，铜接近边界品位。砷、锑、铋等前晕元素高度富集，说明该区发生了成矿事件，且成矿体系的剥蚀程度有限，今后工作的重点是找寻深部可能存在的大规模的金及多金属矿床。

(4)桃溪地区位于江湾-街口挤压破碎带内，具有优越的成矿地质条件，需在裂隙带下方及周边地段加强地质矿产调查工作。

致谢：野外工作期间得到安徽地勘局332地质队的大力支持，在此感谢！

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Characteristics of fissure zones in the Taoxi area, Huangshan,Anhui and their prospecting significance

ZHANG Ding-yuan1, ZHANG Xiao-dong1, FANG Jie1, WANG Ai-guo1,ZHAO Yu-hao1, YAN Jun2, WANG De-en3

(1 Nanjing Center, China Geological Survey, Nanjing 210016, China)(2DepartmentofResourcesandEnvironmentalScience,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009，China)(3No.332GeologicalTeam,BureauofGeologyandMineralExplorationofAnhuiProvince,Huangshan245000,China)

On the basis of the fact that large-scale fractures often occur in hydrothermal deposits, especial in porphyry deposits, along with previous studies of the fissure systems of porphyry deposits, authors carried out field geological survey in massive fissure zones in the Taoxi area and collected samples of quartz sulphides filling in fissures. The result shows that the elements of Au, Ag, Pb, Zn have reached the industrial grades, and halo elements such as As, Sb, Bi are highly enriched in this deposit. Combined with the regional metallogenic geological background, it can be inferred that gold-polymetallic deposits may be concealed under or adjacent to the fissure zones. Therefore, further exploration is worth of undertaking in fissure zones of the Taoxi area.

fissure; vein; gold- polymetallic deposit; Taoxi area; Huangshan City

10.16788/j.hddz.32-1865/P.2016.03.005

2015-07-10改回日期：2015-10-21责任编辑：谭桂丽

中国地质调查局地质调查子项目“安徽省休宁县-歙县金多金属整装勘查区专项填图与技术应用示范”(项目编号：12120114028501)资助。

张定源，1962年生，男，教授级高级工程师，从事矿产地质勘查与研究工作。

P613

A

2096-1871(2016)03-190-08