2. 安徽省地质调查院, 合肥 230001;
3. 安徽省勘查技术院, 合肥 230041
2. Geological Survey of Anhui Province, Hefei 230001, China;
3. Geological Exploration Technology Institute of Anhui Province, Hefei 230041, China
0 引言
逆冲推覆构造是板块碰撞造山形成的基本构造类型，由逆冲断层及其上盘推覆体(逆冲岩席)组合而成，能直观反映岩石圈构造演化及地球动力学特征[1]。同时，逆冲推覆构造也是一种重要的成矿构造，以往对它的研究主要集中于石油、天然气、煤炭等能源矿产的勘探与开发，如今其在固体矿产勘查领域也愈来愈受到重视，成为取得找矿突破的关键[2-5]。正确认识逆冲推覆构造，对指导矿产勘查具有重要的意义。推覆体之下是否具有勘探价值、推覆作用是控矿作用还是破矿作用、逆冲推覆构造派生的次级构造与成矿关系等，均是研究逆冲推覆构造与成矿作用的重要内容[5]。
区域地质调查[6-8]显示，休宁—歙县地区中生代红层盆地南缘为断层接触关系，以往将其简单地按逆冲断层处理，未开展专项研究。2014年以来，休宁—歙县整装勘查区实施了专项矿产地质填图及矿产勘查，钻探、物化探等诸多证据显示在勘查区发育较大型的逆冲推覆构造。本文以野外地质调查资料为基础，结合物化探解译，论述了休宁—歙县整装勘查区中生代逆冲推覆构造特征，并初步分析了其与区域成矿作用之间的关系，以期为研究该地区中生代以来的地质构造演化及矿产勘查提供新的资料。
1 区域地质概况 1.1 地层系统安徽休宁—歙县金多金属矿整装勘查区位于江南造山带东段，扬子地块东南缘与华夏地块拼合部位(图 1a)，地层区划属华南地层大区扬子地层区江南地层分区[9]，出露晚元古代浅变质火山-碎屑岩、晚元古代南华纪—三叠纪海相碎屑岩沉积盖层、中生代侏罗纪—白垩纪陆相火山-碎屑岩沉积盖层及新生代第四纪松散沉积物。
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1.第四系; 2.上白垩统小岩组; 3.上白垩统齐云山组; 4.下白垩统徽州组; 5.下白垩统岩塘组; 6.上侏罗统—下白垩统石岭组; 7.上侏罗统炳丘组; 8.中侏罗统洪琴组; 9.下侏罗统月潭组; 10.石炭系—三叠系; 11.南华系; 12.新元古界井潭组; 13.新元古界牛屋岩组; 14.新元古界木坑岩组; 15.新元古界西村岩组; 16.新元古界昌前岩组; 17.白垩纪花岗岩; 18.侏罗纪花岗岩; 19.青白口纪花岗岩; 20.石英脉; 21.花岗斑岩脉; 22.斜长花岗斑岩脉; 23.闪长岩脉; 24.闪长玢岩脉; 25.石英闪长玢岩脉; 26.安山岩脉; 27.角闪安山岩脉; 28.黑云母安山岩脉; 29.辉绿玢岩脉; 30.蛇绿岩套; 31.辉长岩; 32.地质界线; 33.性质不明断层; 34.逆断层; 35.正断层; 36.右行平移断层; 37.左行平移断层; 38.中生代第一期逆冲推覆构造带; 39.韧性剪切带; 40.构造窗; 41.角岩化; 42.地层产状; 43.千枚理、片理产状; 44.水系沉积物金异常; 45.水系沉积物银异常; 46.水系沉积物铜异常; 47.水系沉积物铅异常; 48.水系沉积物锌异常; 49.矿(床)点; 50.大地电磁测深剖面(EMAP)位置及编号; 51.省界; 52.水系及流向; 53.地名; 54.休宁—歙县整装勘查区范围。 主要矿(床)点：(1)歙县鲍坑金矿点; (2)歙县邵濂金矿点; (3)歙县小溪金矿点; (4)歙县黄毛金矿点; (5)歙县邓家坞铜钼矿; (6)休宁桃溪铅锌矿点; (7)休宁黄毛尖银矿点; (8)休宁九亩丘铅锌矿; (9)休宁县芳山铅锌矿点; (10)休宁老棚金矿点; (11)休宁张家金矿点; (12)休宁里四号金矿点; (13)休宁深坑铅锌矿点; (14)歙县白石岗钨银矿点; (15)休宁汪村金矿点; (16)休宁小贺金矿; (17)休宁天井山金矿; (18)休宁新岭脚金矿; (19)休宁孔田湾金矿点; (20)休宁小贺铅锌矿; (21)休宁古汊铅锌矿; (22)休宁五里亭萤石矿; (23)歙县结竹营钨铋矿; (24)休宁打铁坞钨银多金属矿点; (25)休宁茶籽岭钨银多金属矿点; (26)休宁古楼金矿点; (27)休宁璜尖金矿; (28)休宁清坑钨铋矿。 图 1 休宁—歙县整装勘查区大地构造位置(a)[10]及区域地质矿产简图(b) Fig. 1 Geotectonic map(a)[10] and regional geological minerals schematic diagram(b) of Xiuning-Shexian integrated exploration area |
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晚元古代浅变质火山-碎屑岩为本区基底，大面积分布于整装勘查区南、东及北侧(图 1b)，地层包括西村岩组(Pt3x.)、木坑岩组(Pt3m.)、牛屋岩组(Pt3n.)、昌前岩组(Pt3c.)和井潭组(Pt3j)等，岩性以千枚岩、千枚状砂岩、板岩、片岩及变质流纹岩、英安岩、凝灰岩、玄武岩等为主。南华纪—三叠纪海相沉积盖层分布面积较少，且缺失上震旦统—泥盆系，仅见南华系(休宁组(Nh1x)、南沱组(Nh2n)和下震旦统蓝田组(Z1l)等)，出露于整装勘查区东南侧皖浙交界处，岩性为砾岩、粉砂岩、凝灰岩、沉凝灰岩等，另有少量石炭系、二叠系、三叠系出露于徽州区岩寺煤矿、休宁秀阳一带，岩性为灰岩、页岩及煤层。侏罗系—白垩系分布于整装勘查区北西侧的断陷盆地内，地层包括月潭组(J1y)、洪琴组(J2h)、炳丘组(J3b)、石岭组(J3K1s)、岩塘组(K1y)、徽州组(K1h)、齐云山组(K2q)和小岩组(K2x)，岩性为砾岩、砂岩、泥质粉砂岩组成的韵律层及安山岩、橄榄玄武岩、英安岩、晶屑凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩等。
1.2 燕山期岩浆-构造成矿作用休宁—歙县地区自晋宁期华夏地块向扬子地块碰撞拼接形成江南造山带以来，历经加里东期、海西期、印支期、燕山期和喜山期等多期构造旋回运动[11]，区内断裂、褶皱及岩浆活动表现强烈。其中在晚元古代沟弧盆体系形成与关闭过程中形成的地质体和断裂是本区后期构造演化的基础，而中生代以来的构造运动是区内较晚也是最为强烈的构造运动；特别是中侏罗世以来，中国东南部受滨西太平洋构造域控制[12-14]，太平洋板块向欧亚板块俯冲成为活动大陆边缘，其应力作用塑造了本区现今的构造格局。
伴随复杂的构造活动，勘查区岩浆活动强烈，主要发育有晋宁期和燕山期侵入岩。前者包括灵山、莲花山、白际等花岗岩体，其锆石U-Pb年龄为767.2 Ma[15]。燕山期岩体呈北东走向串珠状出露，包括青山、旃田、大岭脚、石门、古祝、长陔等小岩体，岩性主要为斜长花岗(斑)岩、二长花岗(斑)岩、黑云母花岗闪长(斑)岩等。燕山期花岗岩类是勘查区乃至皖南区域上重要的成矿地质体[16]，其锆石U-Pb年龄为150~140 Ma[17-23]。与侵入岩相对应，勘查区发育两期火山岩，早期为新元古界井潭组(Pt3j)中酸性火山岩[24-26]，晚期为侏罗纪—白垩纪喷发，主要包括石岭组[27]和小岩组等。
整装勘查区矿床成矿系列分析(表 1)显示，本区矿产以燕山构造旋回期成矿系列、亚系列为主(MZ1—MZ4)，特别是早燕山期与花岗岩有关的金、银、铜、铅、锌、钨、钼、铋、稀有元素、稀散元素、脉石英、萤石矿成矿系列(MZ2)，是本地区最重要的成矿系列；这与中国东部的内生矿产主要形成于燕山期成矿大爆发时期相一致[28-30]，成矿作用受中生代构造-岩浆活动所控制。
| 地质时代(构造旋回) | 矿床成矿系列 | 编号 | 矿床成矿亚系列 | 矿床式 |
| 新元古代(晋宁期) | 扬子—华夏弧盆体系与南华纪岩浆(火山)作用有关的铁、铜成矿系列 | NP1 | 歙县结竹营磁铁矿等 | |
| 中生代晚三叠世(印支期末) | 与内陆湖盆沉积作用有关的煤成矿系列 | MZ1 | 歙县岩寺煤矿 | |
| 中生代侏罗纪—白垩纪(燕山期) | 早燕山期与花岗岩有关的金、银、铜、铅、锌、钨、钼、铋、稀有元素、稀散元素、脉石英、萤石矿成矿系列 | MZ2 | MZ2-1与低温岩浆热液成矿作用有关的金矿成矿亚系列 | 休宁九亩丘铅锌矿等 |
| MZ2-2与中(低)温岩浆热液成矿作用有关的金、银、铜、铅、锌、萤石、稀散元素成矿系列 | 休宁天井山金矿等 | |||
| MZ2-3与高(中)温岩浆热液成矿作用有关的钨、铋、钼、稀有元素成矿系列 | 休宁长岭尖钨铋矿等 | |||
| 晚侏罗世—白垩纪与陆内火山-盆地沉积作用有关的膨润土成矿系列 | MZ3 | 黄山市新潭膨润土矿 | ||
| 晚侏罗世—早白垩世与陆内火山岩盆有关的铀成矿系列 | MZ4 | 歙县XX铀矿点、黄山市XX铀矿点 | ||
| 新生代(喜山期) | 风化淋滤、沉积作用有关的砂金矿 | CE1 | 歙县杏村砂金矿、月潭砂金矿 |
勘查区现有中生代多金属矿床(点)30余处(图 1b，图中未包含铀矿点)，矿床成因主要为岩浆热液型，构造-岩浆控矿作用明显，具分带性，中低温热液型金、铅锌矿床(点)多分布于燕山期岩浆岩带北西侧的逆冲推覆构造前缘地带，中高温热液型钨铋矿则多分布于岩浆岩内外接触带。
2 逆冲推覆构造基本特征野外调查显示，休宁—歙县整装勘查区一带存在多期逆冲推覆构造。早期为晋宁期青白口纪弧后盆地关闭时形成的由南向北逆冲挤压推覆构造，主要发生在整装勘查区北侧，该期逆冲推覆构造使歙县—三阳断裂带内岩石强烈韧性变形，其南侧昌前岩组浅变质岩呈千枚岩、片岩，逆冲推覆于北侧的西村岩组之上，构成本区早期的推覆构造体系。该期推覆构造区域上延伸较长，整装勘查区内出露为其西段，在前缘断面局部可见有矿物垂向拉伸线理(云母、石英类)，该期构造受晚期的逆冲推覆构造及平移剪切构造叠加改造影响。
印支期，勘查区处于华北陆块和华南陆块碰撞的构造环境下[31-32]，应力表现为南北向挤压，在此应力作用下区域褶皱变形强烈，伴随形成有逆冲推覆构造及近东西走向的走滑断裂。勘查区及邻区石炭系—三叠系零星分布，在休宁县流塘、岩寺煤矿一带，可见发育有南南东—北北西的逆冲断裂，推测为印支期挤压构造事件的响应[33]。
燕山期以来，在华南板块及太平洋板块先后挤压俯冲应力条件下，整装勘查区及邻区又发生多期逆冲推覆构造，现可识别出两期：第一期为新元古代浅变质火山-碎屑岩(包括青白口纪变质花岗岩)逆冲推覆于中侏罗统洪琴组之上，该期推覆构造发生于晚侏罗世；第二期发生于晚白垩世末或中新生代之交，野外主要表现为古生代海相碎屑岩、晚元古代变质火山-碎屑岩等地质体逆冲推覆于白垩系之上。
现有资料表明，休宁—歙县整装勘查区多金属矿成矿时间为141.8~138.5 Ma[34-35](辉钼矿Re-Os同位素年龄)，属于早白垩世。本区逆冲推覆构造与区内金多金属矿成矿作用时间相比较，晚侏罗世活动的逆冲推覆构造明显早于区内多金属矿主要成矿期，显示为成矿前构造，白垩纪以来活动的推覆构造则晚于区内主要成矿期，为成矿后构造。因此，本文将第一期晚侏罗世发育的逆冲推覆构造作为主要研究目标，着重分析其构造特征及其与成矿作用的关系。
2.1 原地岩系和逆冲岩席晚侏罗世逆冲推覆构造主要发育在屯溪红层盆地南缘。在平面上，逆冲推覆构造的地貌、岩性特征较为清晰，整装勘查区北西侧中生代盆地内出露河湖相火山-碎屑岩建造，岩性包括紫红色泥质粉砂岩、灰黄色砂砾岩、长石石英砂岩、岩屑砂岩等，其中在盆地南缘中侏罗统洪琴组与晚元古代浅变质岩系直接断层接触，属于逆冲推覆构造的下盘，构成原地岩系。
整装勘查区南东侧低—中山区发育的浅变质火山-碎屑岩、变质花岗岩建造构成了逆冲推覆构造的逆冲岩席，大致由南东往北西逆冲推覆于洪琴组之上。逆冲岩席前缘出露新元古界木坑岩组、昌前岩组等，岩性主要为绢云千枚岩、绿泥千枚岩、千枚状砂岩、砂质板岩等浅变质碎屑岩，逆冲岩席中后部则出露新元古界井潭组浅变质火山岩建造，岩性主要为变质流纹岩、英安岩、晶屑凝灰岩等，并侵入青白口纪钾长花岗斑岩。
逆冲推覆构造的垂直分带特征可由多地的钻孔所揭示，在休宁将军殿、山斗天井山金矿区等地钻孔中可以清楚地识别原地岩系与逆冲岩席。休宁将军殿地区0线剖面，钻孔自新元古界木坑岩组钻进，至140 m深度处钻遇中侏罗统洪琴组砂岩，其断层接触面可与地表剖面西侧出露的洪琴组相连，构成一个完整的推覆构造面(图 2)。天井山金矿小贺矿区55线(图 3)3个钻孔从新元古界昌前岩组石英绢云千枚岩开孔，钻进至177.33~236.11 m深度，见到中侏罗统洪琴组紫红色泥质粉砂岩；3线(图 4)钻孔ZK303、ZK304则从新元古界井潭组变质流纹岩、青白口纪变质花岗岩开孔钻进，钻穿411.07~423.46 m厚度的逆冲岩席后，同样见到了中侏罗统洪琴组的紫红色泥质粉砂岩、砂岩等。钻探证实新元古代浅变质火山-碎屑岩和变质花岗岩是本区的逆冲岩席，也表明逆冲推覆构造前缘地带逆冲岩席厚度为100~450 m。钻孔位置与地表出露逆冲断层距离证实推覆距离大于2 km。
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| 1.中侏罗统洪琴组; 2.新元古界昌前岩组; 3.砂砾岩; 4.砂岩; 5.泥质粉砂岩; 6.石英千枚岩; 7.绢云千枚岩; 8.绿泥千枚岩; 9.炭质千枚岩; 10.逆冲推覆构造; 11.金矿体; 12.钻孔位置及编号。 图 3 休宁县天井山金矿小贺矿区55线地质剖面简图 Fig. 3 Geological section of line No. 55 at Xiaohe mining area of Tianjingshan gold mine in Xiuning |
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| 1.中侏罗统洪琴组; 2.新元古界井潭组; 3.新元古界昌前岩组; 4.青白口纪花岗岩; 5.泥质粉砂岩; 6.砂岩; 7.石英千枚岩; 8.绢云千枚岩; 9.绿泥千枚岩; 10.炭质千枚岩; 11.砂岩千枚岩; 12.变质流纹岩; 13.花岗岩; 14.角砾岩; 15.逆冲推覆构造; 16.推测逆冲推覆构造; 17.金矿体; 18.探槽位置及编号; 19.钻孔位置及编号。 图 4 休宁县天井山金矿小贺矿区3线地质剖面简图 Fig. 4 Geological section of line No. 3 at Xiaohe mining area of Tianjingshan gold mine in Xiuning |
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断裂F1和F2(图 1b)为整装勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造的两条主要逆冲断裂，分布在中生代红层盆地南缘，表现为晚元古代浅变质碎屑岩向北西逆冲在中侏罗统洪琴组之上。F1主构造面为五城—商山—横关—森村，F2主构造面为汊口—小溪，均呈北东走向，表现为向北西略微凸出的弧形，可见分布多个分支断层，这些逆冲断裂走向约40°~70°，总体倾向为南东，倾角中等—陡，局部(浅地表部)倾向北西。前缘地带受逆冲作用影响，地层变形较为强烈，在休宁五城、榆村、桃溪和歙县绍濂等地均可见断裂带内发育较薄的糜棱岩化带，宽度为数十厘米至数米，逆冲前缘的晚元古代浅变质岩中发育轴面倾向南东的叠加褶皱，以及由此形成的构造窗、飞来峰等。如在歙县小溪，强烈剪切的昌前岩组千枚岩由南东向北西推覆在洪琴组上(图 5、图 6a)，后被河谷下蚀形成飞来峰和构造窗。在休宁捉马剖面上(图 6b)，逆冲挤压构造带宽达数十至数百米，倾向南东东，发育的“S-C”组构及擦痕指示上盘由南东东向北西西的逆冲剪切，较陡立倾角反映了锋带的变形特征。捉马陡立逆冲断层往深部可与其南东侧天井山金矿区300~500 m深的钻孔内较平缓的逆冲断层在走向上相连。
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| a.歙县小溪构造窗；b.休宁五城捉马；c.歙县金山汽车站；d.歙县洪琴村石龙洞。F.逆冲推覆构造。J2h.中侏罗统洪琴组；Pt3m..新元古界木坑岩组；Pt3c..新元古界昌前岩组；Pt3x..新元古界西村岩组。 图 6 休宁—歙县整装勘查区及邻区逆冲推覆构造 Fig. 6 Thrust-nappe structures developed in Xiuning-Shexian integrated exploration area |
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除红层盆地南缘发育该期逆冲推覆构造外，整装勘查区北侧也可见晚元古代变质岩系逆冲于洪琴组之上，显示该期构造活动影响较为广泛。如北东东走向洪坑断裂为新元古界西村岩组逆冲于洪琴组之上，野外露头表现为强烈的逆冲挤压，断面产状为139°∠58°。在歙县雄村的工程勘察钻探施工中，钻孔钻穿西村岩组千枚岩后见到洪琴组。在歙县金山汽车站推覆面(图 6c)中，昌前岩组千枚岩以低缓角度推覆于洪琴组之上。区域上，该期主推覆构造可往北东走向延伸，如在歙县洪琴村石龙洞，可见西村岩组千枚岩逆冲推覆于洪琴组之上，推覆面附近千枚岩较为破碎，内发育多条分支逆冲断层(图 6d)，产状为100°∠30°~70°，呈现下缓上陡的逆冲特征，千枚理产状比断层产状缓。此外局部地段也发现北西侧千枚岩向南东逆冲在洪琴组之上，推测为逆冲推覆构造内部小范围反冲断层，如在歙县烟村、柘岱一带，反冲断层接触面产状为320°~250°∠40°~60°，反冲断层同样表现为构造片理化带，带内石英透镜体、“S-C”组构、断面擦痕等指示向南东的运动学特征。
野外调查显示，汊口—小溪主逆冲推覆断裂(F2)被位于其南东侧的捉马—源芳—桃溪—隐里断裂所斜切，捉马—源芳—桃溪—隐里断裂也同样为具有逆冲剪切性质的推覆构造，其逆冲岩席为新元古界井潭组变质火山岩系，下伏地层为新元古界昌前岩组变质碎屑岩，该断裂呈北东45°~55°方向延伸，整装勘查区内长约40 km，在中部位置随同F2主推覆构造一样被更晚期的北西—南东东走向月潭—源芳右行平移断裂所切，断成南西和北东两段。该构造带宽100~400 m，大致产状为135°∠65°，带内井潭组火山岩及下伏的片理化粉砂质千枚岩、绢云千枚岩等发生强烈褶皱，石英细脉往往被压扁、拉长，并可见成为石英杆构造。由于捉马—源芳—桃溪—隐里逆冲断裂斜切了晚侏罗世主逆冲推覆构造面(F2)，同时缺乏如同位素年龄等更为可靠的证据，推测该构造活动时间与F1和F2同期，或者要晚于晚侏罗世，属于后期的逆冲推覆构造。勘查区南东侧歙县隐里石耳山一带的南华系休宁组碎屑岩被逆冲推覆至井潭组之上，也属于同样的构造环境。
2.2.2 逆冲推覆构造深部特征为了解休宁—歙县整装勘查区逆冲推覆构造深部展布特征，采用大地电磁测深电磁阵列剖面法(EMAP)测制了3条综合物探剖面(图 1、图 7—9)，剖面走向垂直于本区总体构造线，为140°，共完成测深点322个，平均点距265.5 m。PM1位于整装勘查区西南侧，由洪里至璜尖，测线长度24.1 km；PM2位于勘查区中部，由岩寺煤矿至狮石，测线长度32.2 km；PM3位于勘查区北东侧，由雄村至长陔，测线长度29.2 km。
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| 1.中侏罗统洪琴组；2.石炭系—三叠系；3.新元古界井潭组；4.新元古界昌前岩组；5.新元古界木坑岩组；6.中—新元古界；7.白垩纪花岗岩+青白口纪花岗岩；8.砂砾岩；9.砂岩；10.石英绢云千枚岩；11.流纹岩；12.钾长花岗斑岩；13.不整合界线；14.逆断层；15.正断层；16.推测逆断层；17.右行平移断层；18.左行平移断层；19.钻孔位置及编号。 图 7 休宁—歙县整装勘查区大地电磁测深PM1剖面图 Fig. 7 Magnetotelluric sounding electromagnetic array Profile PM1 in Xiuning-Shexian integrated exploration area |
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| 1.第四系；2.下白垩统徽州组；3.中侏罗统洪琴组；4.上侏罗统—下白垩统石岭组；5.白垩系—侏罗系；6.石炭系—三叠系；7.下南华统休宁组；8.新元古界井潭组；9.新元古界昌前岩组；10.新元古界牛屋岩组；11.中—新元古界；12.白垩纪花岗岩+青白口纪花岗岩；13.泥质粉砂岩；14.砂岩；15.安山质凝灰岩；16.含裂隙安山岩；17.石英绢云千枚岩；18.流纹岩；19.花岗岩；20.斜长花岗斑岩脉；21.闪长玢岩脉；22.辉绿玢岩脉；23.正断层；24.逆冲断层；25.左行平移断层；26.右行平移断层；27.钻孔位置及编号。 图 8 休宁—歙县整装勘查区大地电磁测深PM2剖面图 Fig. 8 Magnetotelluric sounding electromagnetic array Profile PM2 in Xiuning-Shexian integrated exploration area |
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| 1.第四系；2.中侏罗统洪琴组；3.石炭系—三叠系；4.下南华统休宁组；5.新元古界昌前岩组；6.新元古界井潭组；7.新元古界西村岩组；8.中-新元古界；9.白垩纪花岗岩+青白口纪花岗岩；10.砂岩；11.绢云千枚岩；12.千枚状砂岩；13.千枚状粉砂岩；14.流纹岩；15.花岗岩；16.细碧岩；17.辉绿(玢)岩；18.逆冲断层；19.右行平移断层；20.左行平移断层。 图 9 休宁—歙县整装勘查区大地电磁测深PM3剖面图 Fig. 9 Magnetotelluric sounding electromagnetic array Profile PM3 in Xiuning-Shexian integrated exploration area |
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物探方法能否有效识别推覆构造主要取决于逆冲岩席与原地岩系之间有无明显的电性差异。通过整装勘查区主要岩石电性参数测试分析(表 2)[36]，了解到勘查区内作为逆冲岩席的晚元古代变质岩系与作为原地岩系的中生代陆相碎屑岩具有较为明显的电阻率差异，晚元古代变质岩系总体上表现为中等电阻率值(948.80~5 286.14 Ω·m)，矿化层位电阻率相对较低(65.00~1 971.66 Ω·m)。与之相比较，中生代砂泥岩显示为明显的低阻特征(63.08~286.00 Ω·m)，因此可利用电性特征将两者进行较为有效的区别，进而确定逆冲推覆构造形态特征。
| 地层或时代 | 岩性 | 电阻率/(Ω·m) | 极化率/% |
| 昌前岩组(Pt3c.) | 千枚岩 | 948.80~5 286.14 | 1.55~2.71 |
| 昌前岩组(Pt3c.) | 矿化千枚岩 | 65.00~1 971.66 | 7.64~25.19 |
| 井潭组(Pt3j) | 变质火山岩 | 3 198.00~4 056.00 | 0.92~1.89 |
| 洪琴组(J2h) | 砂泥岩 | 63.08~286.00 | 1.58~2.38 |
| 侏罗纪(J) | 花岗斑岩 | 578.00~2 371.00 | 0.61~2.20 |
| 青白口纪(Qb) | 变质花岗岩 | 920.00~67 500.00 | 0.40~3.60 |
| 青白口纪(Qb) | 矿化花岗岩 | 1 290.00~9 300.00 | 5.75~17.60 |
3 条大地电磁测深剖面二维连续反演断面图有一个共同特征，那就是剖面西北段浅部均为低阻区，电阻率值一般为0~300 Ω·m；根据电性参数及地表调查，浅部的低阻异常解译为由中生代陆相碎屑岩层引起，低阻区的规模和厚度反映了原地岩系的规模和厚度。同时在低阻区内又漂浮着一些小规模的相对高阻区，电阻率值一般为500~5 000 Ω·m，这些相对高阻区与地表岀露的晚元古代变质岩系电性特征相对应，解译为推覆构造的逆冲岩席。大地电磁测深剖面可以较为清楚地识别出勘查区发育的逆冲推覆构造，3条剖面中视电阻率等值线密集带均以相对平缓为主要特征，反映出推覆面总体为平缓的波浪起伏状。
剖面中局部陡立状等值线密集带(或梯度带)推测与晚期构造活动及岩体侵入有关，一般是叠加了后期的平移断裂或张性断裂，造成地质体相对升降及错位，形成陡立的接触面。此外，在3条剖面的南东侧电阻率整体高于西北段，深部电阻率更高，可达20~50 kΩ·m，根据地表出露情况及岩石电性参数特征，将其解译为花岗岩体，主体为晋宁期的变质花岗岩引起高阻异常，推测也发育一部分燕山期的花岗岩株。
物探剖面解译存在不足之处，虽可识别逆冲推覆构造的深部空间展布特征，但无法划分逆冲推覆构造的各个期次。因为中生代侏罗纪与白垩纪各地层岩性差异不大，均为陆相砂砾岩、砂泥岩，属低电阻特征，无法识别出各地层分布，晚元古代各地层组的浅变质火山-碎屑岩系也具有同样的特征。地表调查显示，位于勘查区西南侧的PM1剖面(图 7)，其北西侧逆冲推覆构造为晚侏罗世主推覆面，原地岩系为洪琴组，逆冲岩席为木坑岩组，这与地表五城—商山—横关—森村(F1)断裂一致。而位于勘查区北侧的PM2(图 8)和PM3(图 9)剖面构造较为复杂，叠加多个构造旋回及多个期次的逆冲推覆构造，在物探剖面上仅能识别出总体的推覆构造特征，将原地岩系解译为侏罗系—白垩系。逆冲岩席中昌前岩组与井潭组电性特征差别也不大，因此两者之间的接触关系在剖面中是根据中等—陡的等值线梯度来识别的，在电性剖面上无法进一步确定井潭组是否逆冲推覆于昌前岩组之上。
2.2.3 逆冲推覆构造扩展方式及规模调查显示，勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造以前展式叠瓦状逆冲为特征(图 10)，断层前缘陡立，向下变缓。逆冲断裂带内构造变形强烈，发育叠瓦状逆冲断层、构造窗、紧闭倒转-同斜褶皱及相伴生的密集剪切劈理化带等。在变质砂岩地区，断裂由一系列叠瓦状冲断层组成，而在千枚岩地段，则由一系列透入性的劈理化带组成。勘查区内向南东至井潭组变质火山岩中，主要发育轴面倾向南东的斜歪褶皱和较宽缓的小型逆冲断层，再向南东至晋宁期花岗斑岩中只发育稀少的冲断层，以平移断层和正断层为主。上述表明逆冲推覆构造变形由北西向南东逐渐减弱，至皖浙交界地区逐渐消失，推测逆冲岩席不是外来体，逆冲推覆体位移不大，具准原地特点。
晚侏罗世逆冲推覆构造在整装勘查区内走向延伸约40 km，推覆体面积约为600 km2，该逆冲推覆构造往北东可延伸至歙县北岸、杞梓里一带，区域上推覆构造走向延伸可达80 km，推覆体面积大于1 500 km2。在休宁县天井山金矿区，逆冲断层前缘0.5~2.0 km内，深部钻遇有逆冲推覆构造。根据歙县小溪构造窗出露位置，推算逆冲推覆距离为2.0~5.0 km。根据物探剖面显示，逆冲距离为6.0~8.0 km。综合判断，整装勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造最大位移量为2.0~8.0 km。
2.3 逆冲推覆时代整装勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造逆掩在中侏罗统洪琴组之上，该地层的形成时代大致为174.1~163.5 Ma[37]，因此逆冲推覆要晚于163.5 Ma。同时，在位于逆冲推覆构造带前缘的休宁桃溪地区发育较多的斜长花岗斑岩，这些侵入岩产于伸展环境中，岩石未见挤压变形特征，可以认为是逆冲推覆构造结束时间[38]，其锆石U-Pb年龄为149.0 Ma[17, 39]。与侵入岩相对应的石岭组火山岩地层的出现也同样暗示皖南地区晚侏罗世末期已经处于相对伸展的构造环境，其锆石U-Pb年龄为154.7~149.0 Ma[27, 40]，即该时期本区已经完成或者基本完成了由挤压向伸展的构造体制转换。因此，整装勘查区大规模的南东—北西向逆冲推覆构造形成于中侏罗世之后，结束时间早于晚侏罗世岩浆岩的形成。据此判断，勘查区内第一期逆冲推覆构造形成的时代大致为163.5~149.0 Ma之间，属晚侏罗世。
2.4 逆冲推覆动力学分析利用断层面上的擦痕滑动矢量可进行古构造应力场反演[41-45]。为了解勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造的动力学特征，对不同地点的逆冲推覆断层面擦痕滑动矢量数据进行了统计、计算及反演，获得了逆冲推覆构造的构造古应力场总体特征。应力场反演显示：最大挤压应力σ1为北西—南东向，倾角较缓，近水平；中间挤压应力σ2方位基本与断层走向平行，倾角较缓；最小挤压应力σ3倾角较陡，近直立。不同逆冲断层应力分析图(图 11a，b)表明逆冲推覆构造是受到南东—北西向区域构造挤压古应力场作用的结果，局部地段因后期平移断裂改造使运动方向略微变化。如逆冲推覆构造南西段(休宁五城)构造线走向为北北东向，逆冲方向为南东东—北西西；北东段(歙县小溪)构造走向为北东东向，逆冲运动方向为南南东—北北西。综合勘查区内逆冲断层擦痕矢量统计，反演出区域构造古应力场主应力轴产状：σ1产状为144°∠1°，σ2产状为234°∠1°，σ3产状为14°∠88°(图 11c)。因此，认为区内晚侏罗世逆冲推覆构造在南东—北西向挤压应力作用下形成。
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1.最大挤压应力。2.中间挤压应力。3.最小挤压应力。4.主应力比值，R=(σ2-σ3)/(σ1-σ3)。R=1时，σ1=σ2，表现为轴向缩短或压扁，构造性质为挤压；R=0时，σ2=σ3，表现为多向拉伸，构造性质为伸展；R=0.5时，σ2=0，为平面应变，对应轴表现为拉伸或缩短，构造性质为挤压或伸展[45]。5.断层性质，指向投影中心为逆冲断层，外指为正断层。6.应力方向；7.正北。 a.位于歙县邵濂，构造古应力场主应力轴产状：σ1产状为327°∠13°, σ2产状为234°∠10°, σ3产状为109°∠74°；b.位于歙县横关，构造古应力场主应力轴产状：σ1产状为153°∠19°, σ2产状为244°∠3°, σ3产状为342°∠71°；c.整装勘查区逆冲推覆构造古应力场主应力轴产状：σ1产状为144°∠1°, σ2产状为234°∠1°, σ3产状为14°∠88°。 图 11 休宁—歙县整装勘查区逆冲推覆构造古应力场特征 Fig. 11 Paleostress field characteristics of thrust-nappe structure in Xiuning-Shexian integrated exploration area |
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张彦杰等[46-48]研究了与整装勘查区相邻的鄣公山地区逆冲推覆构造特征后认为，该地区逆冲推覆构造带由一系列自北西向南东逆冲的叠瓦状推覆断层和堆叠岩片组成，区域上形成以瑶里—鄣源—江潭为主逆冲推覆断层的北部平里—凫峰逆冲推覆构造系和以清华—五城断裂为主逆冲推覆断层的南部障公山—漳前逆冲推覆构造系。逆冲推覆构造卷入的逆冲岩席为晚元古代浅变质碎屑岩，原地岩系最年轻的地层为中侏罗统漳平组，指示该逆冲推覆构造形成于中侏罗世之后。
鄣公山地区逆冲推覆构造以北东走向的五城—江湾断裂为界，与休宁—歙县整装勘查区逆冲推覆构造毗邻。五城—江湾断裂北西侧的地层由北西向南东逆冲推覆，断裂东南的地层由南东向北西逆冲推覆，形成对冲的态势。两者卷入的逆冲岩席均为晚元古代浅变质岩系，下伏的原地岩系也都为中侏罗统，表明位于五城—江湾断裂带两侧同一构造应力方向但不同逆冲方向的逆冲推覆构造为同一期构造变形[37]，形成于同一个挤压应力构造环境。
整装勘查区及邻区中生代以来构造运动先后受到华北和华南陆块碰撞及太平洋板块俯冲影响，印支期及燕山早期构造作用受近东西走向古特提斯构造体制控制，中侏罗世以后，中国东部的动力学体制由古特提斯构造域控制转向受滨太平洋构造域控制[49-53]。整装勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造具有古特提斯构造域近东西向构造线特征，构造应力场为北北西—南南东向挤压，属于华南板块与华北板块碰撞最后阶段近南北向挤压作用的结果。
3 逆冲推覆构造与成矿作用 3.1 中生代构造-岩浆-成矿时序野外地质调查显示休宁—歙县地区在中生代以来已经历了多期次的挤压与伸展构造，且与区域岩浆活动、成矿作用相匹配。印支期，本区处于挤压造山构造环境，表现为强烈的褶皱及逆冲断层，至晚三叠世本区海相沉积结束，进入陆相河湖沉积。勘查区印支期构造运动露头主要在休宁流塘及岩寺煤矿一带，表现为上三叠统安源组与下三叠统青龙组灰岩之间为角度不整合接触，石炭系—下三叠统发育一系列由南南东—北北西的逆冲断裂，反映该期构造活动主要特征。印支期本区岩浆活动较弱，成矿作用主要体现在晚三叠世与内陆湖盆沉积作用有关的煤成矿系列。
燕山早期本区已进入陆相沉积阶段，主要受祁门—三阳断裂右行平移影响[54]，发育拉分盆地，沉积了月潭组和洪琴组碎屑岩红层。整装勘查区第一期逆冲推覆构造发生于晚侏罗世(163.5~149.0 Ma)，这一时期中国东南大陆岩石圈的构造环境也正处于挤压阶段[13]。至145.0 Ma左右的侏罗纪与白垩纪过渡时期，本区构造环境由挤压向伸展扩张发生转换[12-14]，在该背景下，印支期造山作用形成的加厚下地壳部分熔融成具埃达克质的岩浆[21]，并沿着逆冲推覆构造应力后撤所产生的滑覆构造及张性分支断裂上涌侵入，形成勘查区内的青山—长陔花岗岩带，区域上该期花岗岩是重要的多金属矿成矿地质体。青山—长陔花岗岩带以串珠状沿北东走向(平行于逆冲推覆构造带)分布于本期逆冲推覆构造的根部地带，距离推覆前缘为2.0~8.0 km。根据该期花岗岩构造环境分析，也显示该期岩浆形成与大地构造由挤压转换成伸展过程中，而之后的中生界石岭组火山岩的发育表明该地区在这一时期处于拉伸状态，即在晚侏罗世逆冲推覆构造活动结束不久，紧接着发生了利于岩浆活动的伸展构造。构造伸展阶段所形成的空间正是其下伏深部的岩浆上升的通道，而早期的逆冲推覆挤压构造面则是应力较易卸载的地方，在此阶段即是含矿热液流通及富集场所。
逆冲推覆构造及之后发生的伸展构造与成矿作用关系还表现在对成矿元素及矿化带的分布控制上。休宁—歙县整装勘查区水系沉积物测量成果[55]显示，主成矿元素的分布与逆冲推覆构造带关系密切。钨、钼、铋等高温成矿元素围绕燕山期岩浆岩内外接触带分布，而金、银、铜、铅、锌等中、低温成矿元素则集中分布于逆冲推覆构造前缘，主要沿捉马—源芳—桃溪—绍濂一带呈北东走向带状分布，由南东往北西显示出高温→中温→低温元素的分布特征，说明逆冲推覆构造对于元素的迁移，特别是金、砷、锑等低温元素的迁移起着十分重要的作用。
整装勘查区内现有已知多金属矿床(点)空间分布与元素分布特征一致，矿床(点)与晚侏罗世逆冲推覆构造同样关系密切，具有整体成带状、局部集中成片分布的特征。勘查区内金、银、铅锌等中、低温热液型矿床多沿逆冲推覆构造前缘分布，自南东侧休宁县天井山金矿，往北东经芳山铅锌矿点、九亩丘铅锌矿、桃溪铅锌矿等至歙县绍濂、大阜等金矿点，形成长度大于40 km的多金属成矿带。
晚侏罗世逆冲推覆构造及紧随其后的伸展构造主导了本地区的金多金属矿成矿。歙县邓家坞辉钼矿同位素测年结果(Re-Os等时线年龄为141.8~138.5 Ma)表明，整装勘查区多金属矿主要的成矿期为白垩纪早期，以该时间节点划分，晚侏罗世逆冲推覆构造属于成矿前构造，逆冲推覆之后发生的与成矿花岗岩有关的伸展构造则属于同成矿期构造。
受晚侏罗世逆冲推覆构造及北东走向的左行平移运动影响，从上侏罗统炳丘组沉积开始，中生代红层盆地沉降中心逐渐北移，发育了巨厚的白垩系。侵入于下白垩统徽州组中的多处角闪安山岩及发育于上白垩统小岩组中的玄武岩等，表明本区处于持续伸展环境中。在晚白垩世至中新生代之交，本区发生了第二次大规模的逆冲推覆构造，在整装勘查区内主要分布于北侧，新元古界西村岩组及歙县岩体逆冲推覆于上白垩统齐云山组之上。该期逆冲推覆构造区域上也分布广泛，如：歙县东部行知中学后山见有晋宁期歙县花岗闪长岩体由南东往北西逆冲推覆在白垩系之上；歙县桂林竦口，古生界宁国组逆冲推覆于徽州组之上；歙县伏川西村岩组与蛇绿混杂岩自南东往北西低角度推覆在晚元古代歙县花岗闪长岩体上，局部可见辉橄岩呈孤岛状残存在歙县岩体内部的山岗上构成飞来峰构造，其推覆前缘已达红层盆地，原地岩系为徽州组；往北东至绩溪县铁路38号桥附近可见新元古界牛屋岩组板岩逆冲推覆于徽州组之上。根据上述野外调查点显示中生代第二期逆冲推覆构造为成矿后构造，可能起着一定程度的破矿作用，该期构造受控于太平洋板块往欧亚板块的俯冲碰撞。
3.2 矿点实例解析根据本区逆冲推覆构造发育特征，及其所构成的“构造-岩浆-成矿”作用体系，认为逆冲推覆构造带前缘地带是寻找金、银、铅、锌等中低温热液充填型矿床的最有利地段。在此认识基础上，通过部署相应的勘查手段，近年通过实施中国地调局矿产调查项目，已在推覆前缘新发现了休宁孔田湾、芳山、桃溪，歙县小溪、邵濂等多处多金属矿点。
3.2.1 歙县小溪金矿化点特征歙县小溪金矿化点位于晚侏罗世逆冲推覆构造前缘的构造窗内，含矿岩石为中侏罗统洪琴组硅化砂岩，地层产状为262°∠38°，推覆体为昌前岩组千枚岩，原地岩系为洪琴组。小溪金矿化点处推覆面下陡上缓，表现为一弧面，下部产状为40°∠85°，上部推覆面产状为325°∠20°(图 12)，断面下部昌前岩组逆掩于洪琴组之上，上部则表现为洪琴组被反冲至昌前岩组之上。昌前岩组千枚面理产状也与该推覆面一致，同样下陡上缓，呈弧形弯曲，且千枚岩中可见挤压透镜体，其产状特征符合逆冲构造的应力反映，透镜体底面产状为220°∠60°，顶面同样较缓。此处，金品位为0.11×10-6~1.87×10-6，控制矿化视厚度约10 m，矿化砂岩具硅化、黄铁矿化等，显示明显的热液蚀变特征，非同沉积成矿。该矿化点的发现具有特殊的地质意义：一是首次在中侏罗统洪琴组中发现金矿体，拓宽了本地区金矿赋存层位；二是证明中生代中侏罗世以后本区有一次重要的金矿成矿作用；三是反映了逆冲推覆构造对金元素迁移及富集成矿有着积极的作用。
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| 1.中侏罗统洪琴组；2.新元古界昌前岩组；3.浮土及风化残积物；4.砂砾岩；5.砂岩；6.粉砂岩；7.泥质粉砂岩；8.千枚岩；9.硅化；10.逆冲断层；11.产状；12.刻槽采样位置及编号；13.金矿(化)体。h为海拔。 图 12 歙县小溪金矿化体素描图 Fig. 12 Sketch map of Xiaoxi gold mineralized body in Shexian |
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休宁桃溪多金属矿点同样位于逆冲推覆构造前缘，地表由一砂石矿采场揭露，赋矿地层包括新元古界昌前岩组和中侏罗统洪琴组。桃溪地区构造极为复杂，具有多期活动特征，且不同变形期次断层相互叠加，后期构造活动往往将前期构造形迹破坏。野外调查可识别出中生代以来发生的4期主要构造活动[38, 56]：第一期即为晚侏罗世逆冲推覆构造，表现为一系列倾向南东的冲断层及与其伴生的倒转褶皱；第二期为发育于早白垩世初的高角度正断层和北东东向左行平移断层，该期构造即之前所述的伸展构造环境的体现，该期张性断裂是桃溪矿化的主要控矿构造，叠加在第一期逆冲推覆构造基础上；第三、四期构造则为晚期的左行、右行平移断层，属破矿构造。
桃溪深部钻探(ZK801孔)显示发育逆冲推覆构造，孔中地层自上而下分为新元古界昌前岩组→中侏罗统洪琴组→昌前岩组(图 13)，其中：上部的昌前岩组(逆冲岩席)深度为0~125.80 m，主要岩性为黄铁矿化浅灰绿色绿泥绢云千枚岩、构造角砾岩、角岩化千枚岩等；中部的洪琴组(原地岩系)深度为125.80~310.25 m，岩性为灰白色中粗粒黄铁矿化长石石英砂岩、角岩化浅灰色粉砂质泥岩、构造角砾岩、黄铁矿化含砾粗砂岩、砂砾岩等；下部昌前岩组(基底地层)深度为310.25~350.20 m，岩性为浅灰绿色绿泥绢云千枚岩、构造角砾岩等。上、下接触关系均为断层：上部为昌前岩组千枚岩逆冲推覆于洪琴组之上，接触面较为清晰，岩心较为破碎，见有石英团块及黄铁矿化，同时可见晚期正断层发育；下部断层面见洪琴组破碎角砾发育，显示为张性特征，下伏千枚岩较为完整，可见规则千枚面理发育。
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| 1.中侏罗统洪琴组；2.新元古界昌前岩组；3.千枚岩；4.砂岩；5.沉积砾岩；6.构造角砾岩；7.硅化；8.硫化物(黄铁矿为主，含黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等)；9.多金属矿矿化体；10.逆冲断层；11.正断层；12.钻孔位置及编号。 图 13 休宁桃溪8线地质剖面简图 Fig. 13 Geological section of line No. 8 at Taoxi, Xiuning County |
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钻孔普遍发育黄铁矿化，局部可见闪锌矿化、方铅矿化等，洪琴组蚀变碎屑岩中矿化明显要优于其上、下千枚岩，推测原因为洪琴组砂砾岩孔隙度较高，易于含矿热液贯入及流通，而昌前岩组千枚岩比较密实，孔隙度极小，不利于热液流通。从观察到的矿化特征也可明显反映出，洪琴组中矿化以浸染状为主，而在千枚岩中则多以细脉状充填为主。
上述矿点实例回答了开篇所提出的问题，即本区晚侏罗世逆冲推覆构造为成矿前构造，推覆构造及派生的次级构造和紧随其后应力卸载所形成的张性构造是本区重要的控矿构造。该控矿构造在岩浆上涌侵位、含矿热液流通与成矿元素富集等关键成矿作用中起着积极的作用，表明在推覆体之下也具有矿产勘查的潜力。
4 结论1) 通过野外地质调查和物探综合剖面解释，在休宁—歙县金多金属矿整装勘查区厘定出晚侏罗世逆冲推覆构造。该逆冲推覆构造发育于“屯溪—休宁”红层盆地南缘，以前展式叠瓦状逆冲为特征，表现为晚元古带浅变质火山-碎屑岩系逆冲推覆于中侏罗世陆相碎屑岩之上。
2) 逆冲推覆构造呈北东走向展布，在整装勘查区内走向延伸约40 km，推覆体面积约为600 km2，在区域上延伸可达80 km，推覆体面积大于1 500 km2，平面逆冲位移量大致为2.0~8.0 km。
3) 根据逆冲断层内的岩浆活动及卷入的沉积地层，认为晚侏罗世逆冲推覆构造形成的时间为163.5~ 149.0 Ma。断层面擦痕观察及古应力场分析显示该期逆冲推覆构造形成于华南板块向北强烈挤压的区域动力学环境。
4) 晚侏罗世逆冲推覆构造为成矿前构造，勘查区内成矿元素及已有多金属矿床(点)的时空分布特征显示，逆冲推覆构造及其分支断裂、后续的伸展构造在岩浆的侵入及含矿热液的流通、成矿元素富集过程中起着积极的作用，显示了本区推覆体之下也具有矿产勘查价值。
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