華南區(qū)域成礦和中生代巖漿成礦規(guī)律概要

陳毓川, 王登紅, 徐志剛, 黃 凡

(國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037)

華南區(qū)域成礦和中生代巖漿成礦規(guī)律概要

陳毓川, 王登紅, 徐志剛, 黃 凡

(國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037)

華南地區(qū)成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境經(jīng)歷了六個(gè)地質(zhì)構(gòu)造演化階段, 并在中生代形成了長江中下游、江南隆起、贛東北(欽杭帶東段)、武夷-云開、南嶺和東南沿海 6 個(gè)構(gòu)造巖漿成礦帶。本文依礦床的成礦系列理論, 將華南中生代繁多的礦床, 按地質(zhì)構(gòu)造單元及環(huán)境、巖漿成礦作用的專屬性、有成因聯(lián)系的礦床組合, 劃分出五個(gè)礦床成礦系列, 總結(jié)了各礦床成礦系列的特征, 分析了各礦床成礦系列的邊界及部分過渡、重疊的特色。本文總結(jié)了華南成礦作用的時(shí)空分布及演化規(guī)律, 分析各礦床成礦系列與殼幔作用的關(guān)系, 探討了華南中生代成礦作用與印支期華北、揚(yáng)子板塊碰撞對接、燕山期古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖之遠(yuǎn)程影響的關(guān)系, 以及華南地區(qū)燕山期地?；顒?dòng)對該區(qū)巖漿成礦作用的重要貢獻(xiàn)。

成礦系列; 巖漿成礦作用; 成礦規(guī)律; 中生代; 華南

華南是我國重要的地理單元, 本文界定的華南地區(qū)是指長江以南、四川盆地以東的陸域范圍。該地區(qū)范圍寬廣, 跨越多個(gè)大地構(gòu)造單元和成礦區(qū)帶,擁有豐富的礦產(chǎn)資源, 尤以鐵銅礦為主的長江中下游成礦帶和以鎢錫鉬鉍鉛鋅稀土稀有鈾為主的南嶺成礦帶的特色最為顯著, 對其構(gòu)造背景、成礦機(jī)制、成礦規(guī)律的研究長盛不衰, 研究程度甚高, 但仍吸引眾多學(xué)者進(jìn)行探討(陳毓川等, 1989; 翟裕生和熊永良, 1990; 常印佛等, 1991)。近年來, 通過國家專項(xiàng)“深部 探測 技術(shù) 與 實(shí) 驗(yàn) 研究 ”(董樹 文 和李 廷棟 , 2011), 對華南深部地殼結(jié)構(gòu)的特征有了較深入的了解, 為探討區(qū)域成礦的深部過程提供了重要依據(jù)。本文在對華南六個(gè)構(gòu)造單元之不同性質(zhì)的中生代巖漿作用的成礦特征進(jìn)行概要分析的基礎(chǔ)上, 從礦床成礦系列理論的角度, 進(jìn)一步探討了成礦規(guī)律和殼幔相互作用對于華南區(qū)域性成礦的影響。

1 華南構(gòu)造演化及中生代巖漿成礦作用的基本特點(diǎn)

從構(gòu)造演化的角度看, 華南作為揚(yáng)子和華夏兩大板塊通過長期相互作用而形成的一個(gè)統(tǒng)一大陸的一部分, 大致經(jīng)歷了 6 個(gè)構(gòu)造時(shí)段的演化, 每個(gè)時(shí)段發(fā)育不同的巖漿作用, 形成不同類型的礦產(chǎn)。

④ 加里東運(yùn)動(dòng)期間, 武夷-云開帶既是構(gòu)造活 動(dòng) 帶, 也 是陸內(nèi) 造山 帶 , 發(fā)育 有強(qiáng)烈 的巖 漿 活動(dòng)和區(qū)域性變質(zhì)作用, 基底巖石通過混合巖化而形成再生巖漿巖。伴隨著陸塊的抬升, 東西向斷塊活 動(dòng) 也 趨 于 明 顯 , 武 夷 和 云 開 有 可 能 被 “錯(cuò) 開 ”,其構(gòu)造運(yùn)動(dòng)機(jī)制類似于洋中脊的“轉(zhuǎn)換斷層”。期間,加里東期花崗巖發(fā)育, 在廣西有牛塘界鎢礦床的形成。

⑤ 晚古生代-早中生代(D-T1-2), 在陸緣和陸內(nèi)坳陷帶(陸表海)中接受沉積, 形成眾多的沉積型礦產(chǎn), 而巖漿活動(dòng)總體上不發(fā)育。

⑥ 晚三疊世以來, 印支-燕山運(yùn)動(dòng)在華南地區(qū)十分強(qiáng)烈, 構(gòu)造-巖漿-成礦作用造就了遍布整個(gè)華南的形形色色的各類礦產(chǎn)資源, 既有與幔源巖漿作用有關(guān)的鐵-銅多金屬礦床成礦系列(以長江中下游為代表), 也有與殼源巖漿作用有關(guān)的鎢錫鉬鉍鉛鋅稀土稀有多金屬礦床成礦系列(以南嶺為代表)。

值得指出的是, “南嶺花崗巖”一名在地質(zhì)界沿用已久。早在 1920 年, 翁文灝在《中國礦產(chǎn)區(qū)域論》一文中, 就提出我國南方(包括南嶺地區(qū))的花崗巖與鎢、錫礦產(chǎn)有關(guān), 長江中下游的花崗閃長巖與鐵、銅礦產(chǎn)有關(guān), 并認(rèn)為兩者形成于古生代之末-侏羅紀(jì)之初。后來謝家榮(1936)在《中國之礦產(chǎn)時(shí)代及礦產(chǎn)區(qū)域》一文中, 將華南與鎢、錫等礦產(chǎn)有關(guān)的花崗巖稱為“香港式花崗巖”, 將長江中下游一帶與鐵、銅礦產(chǎn)有關(guān)的花崗閃長巖稱為“揚(yáng)子式花崗閃長巖”,并認(rèn)為白堊紀(jì)是我國南方最重要的成礦時(shí)代, 而香港式花崗巖、揚(yáng)子式花崗閃長巖均生于此時(shí)期, 并將它們統(tǒng)稱為燕山期花崗巖。謝家榮在該文中還將南嶺地區(qū)劃為一個(gè)獨(dú)立的“礦產(chǎn)區(qū)域”, 認(rèn)為南嶺礦產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的花崗巖產(chǎn)鎢、錫、鉍等礦產(chǎn)。后來, “香港式花崗巖”漸被“南嶺花崗巖”所取代。香港式花崗巖和揚(yáng)子式花崗閃長巖可與國際上盛行的 S型花崗巖和 I 型花崗巖大致對應(yīng), 但后一名稱的提出要晚了半個(gè)世紀(jì)。因此, 由翁文灝提出、被謝家榮發(fā)展了的對華南不同地區(qū)花崗巖有不同礦產(chǎn)的認(rèn)識, 不但走在了世界的前沿, 而且經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)。

圖 1 為華南地區(qū)前南華紀(jì)-古生代(或早-中三疊世)構(gòu)造-成礦圖, 展示了前 5 個(gè)演化時(shí)段的構(gòu)造環(huán)境和形成的礦產(chǎn)。對華南地區(qū)強(qiáng)烈而廣泛的中生代巖漿成礦作用將在下面較詳細(xì)論述。

2 華南中生代成礦地質(zhì)環(huán)境及成礦概況

如上所述, 華南地區(qū)經(jīng)歷了 6 個(gè)構(gòu)造時(shí)段的地質(zhì)構(gòu)造演化, 不同的階段對應(yīng)于不同的成礦構(gòu)造環(huán)境, 但總體上體現(xiàn)了先洋殼、后陸殼的大陸生長方式。這 6 個(gè)構(gòu)造時(shí)段所形成的 6 個(gè)構(gòu)造-巖漿-成礦帶(地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境)大致對應(yīng)于目前的 6 個(gè)成礦帶(徐志剛等, 2008), 即: 長江中下游成礦帶、江南隆起成礦帶、贛東北成礦帶(欽杭帶東段)、武夷-云開成礦帶、南嶺成礦帶和東南沿海(火山巖)成礦帶。圖 2為華南地區(qū)中-新生代構(gòu)造-成礦略圖。表 1 羅列了與其相應(yīng)的成礦構(gòu)造環(huán)境(構(gòu)造-巖漿帶)、成礦帶及其代表性礦床。其成礦構(gòu)造環(huán)境的確定依據(jù)是: ①由巖漿巖類型、組合和系列推斷其形成的構(gòu)造環(huán)境;②中生代構(gòu)造類型(如是隆起還是坳陷/盆地)及其與前中生代構(gòu)造間的關(guān)系(繼承還是上疊); ③區(qū)域性的大地構(gòu)造背景、大型構(gòu)造(如郯廬斷裂帶)和構(gòu)造應(yīng)力場。就本文界定的四川盆地以東的“華南”范圍而言,包括了下?lián)P子坳陷(拉張區(qū))(NC-9)、蘇滬皖浙(弱擠壓區(qū))(SC-1)、江南隆起東段(弱擠壓、深斷裂)(SC-2)、浙閩沿海(早期強(qiáng)擠壓、晚期拉張)(SC-3)、武夷隆起(中強(qiáng)擠壓)(SC-4)、武功山斷隆(中強(qiáng)擠壓區(qū))(SC-5)、贛南 隆 起 (強(qiáng) 擠 壓 區(qū) )(SC-6)、閩 西 南 -粵 東 北 “坳陷”(中弱擠壓區(qū))(SC-7)、粵東沿海(強(qiáng)擠壓區(qū))、陽春“坳 陷”(弱 擠 壓 區(qū) )(SC-9)和 云開 “隆起 ”(中強(qiáng) 擠 壓區(qū))(SC-10)共 11 個(gè)構(gòu)造-巖漿帶及相應(yīng)的成礦帶。若綜合考慮前中生代的構(gòu)造-成礦作用及其形成的礦床, 可大致綜合為長江中下游、江南隆起、贛東北、武夷-云開、南嶺和東南沿海 6 個(gè)成礦帶(徐志剛等, 2008)。各成礦帶有其特征性的中生代巖漿巖組合和相應(yīng)的礦產(chǎn)組合。

圖 2 華南地區(qū)中-新生代構(gòu)造-成礦略圖Fig.2 Mesozoic-Cenozoic tectonic-metallogenic sketch map of South China

3 華南與中生代巖漿作用有關(guān)的礦床成礦系列及其形成的構(gòu)造背景

對于華南地區(qū)礦床成礦系列的研究, 在 1979 年和 1983 年, 程裕淇、陳毓川等在《初論礦床的成礦系列問題》和《再論礦床的成礦系列問題》等文中即已論述。陳毓川等(1989)對南嶺地區(qū)與花崗巖有關(guān)的礦床, 據(jù)不同時(shí)代和構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境劃分出 5 個(gè)礦床成礦系列; 其中, 與中生代巖漿作用有關(guān)的礦床成礦系列, 已在《華南地區(qū)中生代巖漿成礦作用的四大問題》(陳毓川和王登紅, 2012)一文作了介紹,這里略作補(bǔ)充。

華南與中生代巖漿作用有關(guān)的礦床成礦系列劃分是依據(jù)同一時(shí)代、同一地質(zhì)構(gòu)造背景、同一地質(zhì)成礦作用和同一礦床組合自然體, “四同一”原則進(jìn)行的。地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境與地質(zhì)成礦作用是核心。

需要指出的是, 每一個(gè)礦床的形成都有其特定的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和具體的地質(zhì)成礦作用, 如 Cu-Zn組合的火山巖型塊狀硫化物礦床往往對應(yīng)于大陸邊緣裂谷環(huán)境, 而 Cu-Co 組合的火山巖型塊狀硫化物礦床(即別子型)往往對應(yīng)于弧后沉積盆地, 而一組具有共性的礦床(即礦床的成礦系列)與成礦構(gòu)造背

景之間的對應(yīng)關(guān)系顯然要優(yōu)于單個(gè)礦床。因此, 礦床成礦系列無疑具有示蹤成礦構(gòu)造背景的意義。華南地區(qū)與中生代巖漿作用有關(guān)的 5 個(gè)礦床成礦系列,就分別對應(yīng)于不同的成礦構(gòu)造背景:

表 1 華南地區(qū)中-新生代成礦環(huán)境(構(gòu)造-巖漿帶)及其代表性礦床Table 1 Mesozoic-Cenozoic mineralization environment (tectonic-magmatic belt) and representative mineral deposits in South China

① 在長江中下游成礦帶, 形成了與燕山期中基性-中酸性殼幔源火山-侵入巖有關(guān)的鐵、銅、金、鉛鋅、非金屬礦床成礦系列(簡稱長江中下游礦床成礦系列), 受長江斷裂帶控制, 是地幔隆起帶, 幔源物質(zhì)對成礦起主導(dǎo)作用。

② 在南嶺成礦區(qū), 形成與燕山期花崗巖有關(guān)的有色、稀有、稀土、鈾礦床成礦系列(簡稱南嶺礦床成礦系列), 其構(gòu)造環(huán)境為疊加在加里東期褶皺基底上的中生代構(gòu)造活化區(qū), 成礦作用與殼源為主的花崗巖有關(guān), 但也有幔源物質(zhì)參與。

③ 在東南沿海成礦帶, 形成了與燕山期中酸性火山-侵入巖有關(guān)的有色多金屬、稀有、貴金屬、非金屬礦床成礦系列(簡稱東南沿海礦床成礦系列),其成礦地質(zhì)背景為大陸邊緣構(gòu)造帶, 與強(qiáng)烈的中酸性火山-侵入巖漿成礦作用有關(guān), 有部分地幔物質(zhì)參與成巖、成礦。

④ 在贛東北成礦帶, 形成與燕山期中酸性火山-侵入巖有關(guān)的銅、鉛鋅、金、銀礦床成礦系列(簡稱贛東北礦床成礦系列), 其成礦構(gòu)造背景為揚(yáng)子陸塊與華南造山帶之間的贛東北斷裂帶(揚(yáng)子板塊與華夏板塊縫合構(gòu)造帶), 而斷裂帶與地幔溝通, 有部分幔源物質(zhì)參與成巖成礦。

⑤ 在武夷-云開成礦帶, 形成了與印支-燕山期混合花崗巖、花崗巖有關(guān)的鈮鉭、錫、金、銀、多金屬礦床成礦系列(簡稱武夷礦床成礦系列), 其成礦構(gòu)造背景為華南造山帶中的構(gòu)造變質(zhì)帶, 成礦與印支期變質(zhì)花崗巖、燕山期花崗巖有關(guān), 有少量地幔物質(zhì)參與成巖成礦。

上述不同成礦系列與不同成礦構(gòu)造背景之間的對應(yīng)關(guān)系, 有助于成礦預(yù)測。比如, 在南嶺成礦區(qū)內(nèi)湘南、粵北的一些深大斷裂帶中, 也有類似于贛東北銅鉛鋅成礦系列的礦床出現(xiàn), 如湖南水口山鉛鋅礦、廣東大寶山銅多金屬礦; 在贛東北成礦帶及江南隆起帶內(nèi), 在中生代活化的古構(gòu)造中產(chǎn)出南嶺礦床成礦系列, 如, 陽儲(chǔ)嶺花崗巖型鎢礦、朱溪超大型鎢-銅礦(近年來取得重大找礦突破)、贛西北大湖塘超大型鎢(銅)礦等; 在武夷-云開成礦帶, 也存在與南嶺礦床成礦系列類似的礦床, 如福建行洛坑鎢礦、江西巖背錫礦等。而在不同構(gòu)造單元的復(fù)合、疊加部位, 出現(xiàn)不同礦床成礦系列疊加也應(yīng)予以高度重視。如, 在南嶺成礦區(qū)與武夷成礦帶交匯處的贛南于都銀坑礦田, 存在與黑云母花崗巖有關(guān)的鎢錫多金屬礦床成礦系列(以畫眉坳鎢礦床為代表)和與花崗閃長巖有關(guān)的銅金多金屬礦床成礦系列(以柳木坑銅鉛鋅金銀礦為代表)的疊加現(xiàn)象。南嶺成礦區(qū)與東南沿海成礦帶在粵東地區(qū)交匯, 這一帶形成了一批兼有區(qū)、帶特征成礦元素的鎢、錫、銅、鉛、鋅、金、銀共生的疊合礦床, 如厚婆坳錫礦、蓮花山鎢鉬礦等。上述地質(zhì)事實(shí)說明早期構(gòu)造和古構(gòu)造的活化對于后期大規(guī)模成礦作用具有重要意義, 在特定的構(gòu)造環(huán)境下, 不同礦床成礦系列在空間上跨成礦帶的相互疊加和在邊界地區(qū)的疊合是客觀存在的規(guī)律。因此, 在大面積花崗巖分布地區(qū),需要重視對古構(gòu)造形跡的判別、追蹤, 以及各種物化遙信息的綜合分析, 尤其是加強(qiáng)對揚(yáng)子、華夏兩大板塊的古縫合帶以及轉(zhuǎn)換斷層殘跡的識別, 具有現(xiàn)實(shí)的意義。

區(qū)域深部地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境對區(qū)域成礦的關(guān)聯(lián)與影響是今后探索的一個(gè)重要方向, 在華南少數(shù)礦集區(qū)已開始初步研究, 如國家專項(xiàng)“深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究”南嶺課題組通過地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等多種方法的聯(lián)合研究, 在湖南騎田嶺礦集區(qū)的深部, 不但發(fā)現(xiàn)了較為清晰的殼幔界面和上下地殼之間的界面, 而且發(fā)現(xiàn)了地幔與地表相互溝通的“古巖漿通道”(李建康等, 2013)。這對于理解騎田嶺礦集區(qū)大規(guī)模成礦作用無疑是有益的。這方面工作還有待今后加強(qiáng)。

4 對若干重要中生代區(qū)域成礦規(guī)律的探討

4.1 華南中生代成礦巖漿源的探討

成礦巖漿源是形成巖漿作用礦床成礦系列的物質(zhì)與重要熱、動(dòng)力基礎(chǔ)。我們提出的華南中生代與巖漿作用有關(guān)的五個(gè)礦床成礦系列各有其成礦巖漿源, 按其成巖的巖性、巖石地球化學(xué)特征、與殼幔的關(guān)系以及成礦元素組合、礦床組合特征, 我們認(rèn)為存在三類相對獨(dú)立的成礦巖漿源, 即揚(yáng)子類、贛東北類和南嶺類。

揚(yáng)子類(I類)成礦巖漿源以長江中下游成礦帶為代表, 構(gòu)造環(huán)境是震旦紀(jì)以來, 特別是晚三疊世-早中侏羅世強(qiáng)烈沉降的“繼承式”盆地, 受控于長江深大斷裂帶, 是地幔隆起帶(準(zhǔn)裂谷); 巖漿巖組合為輝長閃長巖(玄武安山巖)-閃長巖(安山巖)-石英閃長巖、花崗閃長巖(英安巖、粗安巖)-花崗巖、花崗斑巖(流紋巖)-正長巖(粗面巖); 成礦元素及礦床組合以鐵、銅、金為主, 有鉛、鋅、銀、非金屬礦產(chǎn)出, 構(gòu)成長江中下游礦床成礦系列, 成礦巖漿源以幔源為主, 有地殼物質(zhì)的混入。

贛東北類(II 類)成礦巖漿源以贛東北成礦帶為代表, 構(gòu)造環(huán)境屬贛東北深斷裂帶, 是繼承了晉寧期揚(yáng)子與華夏兩板塊縫合帶構(gòu)造; 巖漿巖組合為花崗閃長斑巖(安山巖)-安山玢巖-英安斑巖(英安巖);成礦元素及礦床組合以銅、鉛、鋅、金、銀為主, 有鉬等礦產(chǎn)出, 構(gòu)成贛東北礦床成礦系列, 成礦巖漿源屬殼?；煸搭?。中國東南沿海構(gòu)造帶燕山期火山巖成礦作用亦屬于此類成礦巖漿源, 波及沿海廣闊地域, 構(gòu)成東南沿海礦床成礦系列。

南嶺類(III 類)成礦巖漿源以南嶺成礦區(qū)為代表,構(gòu)造環(huán)境屬于華南陸內(nèi)加里東褶皺帶, 是中生代地殼減薄、地幔物質(zhì)上升的活化區(qū), 也是花崗巖的強(qiáng)烈活動(dòng)區(qū), 巖漿巖組合為黑云母花崗巖-花崗斑巖及輝綠巖、煌斑巖、閃長玢巖等; 成礦元素及礦床組合以鎢、錫、鉍、鉬、鈮鉭、稀土、銅、鉛鋅、銻、汞、銀、鈾等為主, 構(gòu)成南嶺礦床成礦系列, 成礦巖漿源以殼源為主, 有地幔滲流參與, 局部有地幔巖漿的作用。此類巖漿源活動(dòng)范圍較大, 是地幔熱流與氣液及地溫、地壓引發(fā)地殼大面積重熔導(dǎo)致花崗巖漿成巖成礦。

三類巖漿源, 特別是 II、III 類, 在局部構(gòu)造環(huán)境下可以同時(shí)存在, 各自形成獨(dú)立的礦床成礦系列,并造成在同一地區(qū)不同礦床成礦系列的疊加。在一些特殊的構(gòu)造環(huán)境條件下, 亦出現(xiàn) II、III 類成礦巖漿源疊合成礦的事實(shí), 例如在贛東北深斷裂帶中的鉛山縣永平銅鎢礦和東鄉(xiāng)楓林銅鎢礦。在武夷-云開成礦帶, 由 II、III 類成礦巖漿源疊加成礦, 形成武夷礦床成礦系列。

成礦巖漿源的形成受控于該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境, 不同的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境引發(fā)不同性質(zhì)的殼幔作用,構(gòu)成不同的成礦巖漿源, 形成與成礦有關(guān)的、具有一定演化規(guī)律的巖漿巖組合, 各巖漿巖組合具有一定的成礦專屬性, 這就決定了與巖漿作用有關(guān)的礦床成礦系列的性質(zhì)。

4.2 華南中生代巖漿成礦作用時(shí)空分布及演化規(guī)律

華南地區(qū)中生代在不同地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境條件下形成 5 個(gè)與巖漿作用有關(guān)的礦床成礦系列, 其成礦時(shí)間、成礦組合的分布與演化有一定的規(guī)律性?？傮w上起自印支期延續(xù)至喜山期, 燕山早、晚期是成礦高峰期(表 2)。

華南地區(qū)中生代最早的印支期巖漿成礦在南嶺成礦區(qū)和武夷-云開成礦帶, 都是以偉晶巖型、斑巖型鈮鉭及與花崗巖有關(guān)的石英脈型鎢、錫多金屬礦為特色, 在長江中下游的蘇州地區(qū)亦有鈮鉭礦床形成, 成礦時(shí)代集中在 200~230 Ma(未刊數(shù)據(jù)); 進(jìn)入燕山早期 170 Ma 前后, 在贛東北成礦帶, 發(fā)生強(qiáng)烈的與花崗閃長質(zhì)巖漿有關(guān)的銅、鉛、鋅、金、銀為主的成礦作用, 形成德興超大型銅礦床、銀山大型鉛、鋅、銅、銀、金礦床, 成礦時(shí)間延續(xù)至 150 Ma,并由不同礦源疊合、疊加形成了永平銅鎢礦床和東鄉(xiāng)楓林銅鎢礦床。

華南地區(qū)在 150~160 Ma 期間, 在贛南、粵北、湘南發(fā)生大規(guī)模的與花崗巖有關(guān)的鎢錫等有色、稀土、鈮鉭成礦作用, 形成西華山、盤古山、大吉山、柿竹園、黃沙坪、淘錫坑等一批大型-超大型礦床和多個(gè)礦集區(qū); 130~150 Ma, 在贛中、贛西北、贛東北、桂東南、桂西北、粵東南以及贛南、粵北又形成一批鎢錫多金屬礦床, 在贛西北的大湖塘、贛東北的朱溪與花崗巖有關(guān)的超大型鎢銅礦床, 亦在此期內(nèi)形成; 90 Ma 左右, 在桂西北河池南丹地區(qū)形成大廠超大型錫石-硫化物多金屬礦床及礦集區(qū), 在粵東南形成與花崗巖有關(guān)的一批大、中型鎢錫金銀多金屬礦床及礦集區(qū)。在此期間, 自 40 Ma 至 140 Ma, 在贛北的相山、贛南的鹿井、粵北的棉花地等都有花崗巖型、火山巖型鈾礦形成。南嶺成礦區(qū)內(nèi)與花崗巖有關(guān)的鎢錫多金屬、稀土、貴金屬和鈾成礦作用,自印支期 230 Ma 至喜山期 40 Ma, 延續(xù)時(shí)間長達(dá)190 Ma, 礦化范圍越出了南嶺地理范圍, 向四周都跨入了其他地區(qū), 疊加于其他成礦帶上。成礦時(shí)代總趨勢是從贛南粵北地區(qū)向各方向都變年輕, 成礦組合亦有各自的變化規(guī)律, 如向西、向南、向東都有錫多金屬礦化的加強(qiáng), 向北鎢銅礦化加強(qiáng)。

武夷-云開成礦帶自印支期至燕山期巖漿成礦作用始終沒有間斷, 與花崗巖有關(guān)的鎢、錫、銅、銀、鉛、鋅、金礦床均有發(fā)育, 顯示了其所處贛東北、南嶺和東南沿海三個(gè)成礦帶的交叉部位兼有三個(gè)成礦帶的某些成礦特色。

大規(guī)模巖漿成礦作用啟動(dòng), 在長江中下游成礦帶, 發(fā)生在 140~150 Ma 左右, 在成礦帶的構(gòu)造隆起區(qū)首先發(fā)生了強(qiáng)烈的與閃長質(zhì)巖漿有關(guān)的銅、鐵、金成礦作用, 形成了鄂東南鐵銅金礦集區(qū)和銅陵-九瑞銅金鉛鋅礦集區(qū); 120~130 Ma 左右, 在成礦帶的凹陷區(qū)火山盆地中發(fā)生了強(qiáng)烈的陸相火山成礦作用, 與偏基型的玄武安山質(zhì)巖漿有關(guān), 分別形成寧蕪、廬樅鐵礦為主的礦集區(qū); 100 Ma 左右, 在蘇州-無錫地區(qū)有與石英斑巖等有關(guān)的鉛鋅銀礦床形成。寧鎮(zhèn)地區(qū)時(shí)代不明的棲霞山超大型鉛鋅銀礦床應(yīng)屬于此成礦帶的組成部分。此成礦帶的成礦作用結(jié)束于 90 Ma 左右、與堿性火山-次火山巖(白榴石響巖)有關(guān)的江蘇銅井銅金礦床。值得注意的是在蘇州有印支期的花崗斑巖型鈮鉭礦, 在無錫的東山見燕山早期的錫石-石英脈小礦。這應(yīng)當(dāng)屬于南嶺類成礦巖漿源的產(chǎn)物。

表 2 華南中生代巖漿成礦作用時(shí)空分布及演化Table 2 Distribution and evolution of the Mesozoic magmatism and related mineralization in South China

東南沿海成礦帶以中酸性火山巖漿成礦作用為主, 主要發(fā)生在白堊紀(jì) 90~100 Ma, 在浙閩地區(qū)以形成鉛、鋅、金、銀、銅、鉬及非金屬礦螢石、葉蠟石礦床為主, 在粵東南主要形成鎢、錫、鉛、鋅、銅、金、銀為主的礦床。

通過對成礦元素時(shí)空分布特點(diǎn)的分析, 可以看出, 華南地區(qū)可以根據(jù)構(gòu)造邊界及成礦作用的性質(zhì)與特性, 將成礦區(qū)帶分為兩大類, 一類呈帶型(如長江中下游), 另一類呈面型(網(wǎng)型, 如南嶺)。作為面型分布的南嶺成礦區(qū), 實(shí)際上核心區(qū)是贛南、粵北和湘南, 是由東西、北西、北東、北北東向網(wǎng)格狀斷裂構(gòu)造控制的以花崗巖為主的強(qiáng)烈?guī)r漿成礦作用形成的一批礦集區(qū), 構(gòu)成了面型成礦區(qū)。由于成礦巖漿源是受一定深度的在地幔作用下地殼重熔而形成,具有較大的范圍, 因此, 在核心區(qū)的外圍、深部存在的本類成礦巖漿源亦可以通過其他帶狀成礦帶的構(gòu)造通道疊加于周邊成礦帶中, 獨(dú)立成礦, 或與當(dāng)?shù)亓硪活惓傻V巖漿源熔合, 形成疊加礦床。同樣原因,帶型成礦帶亦可以插入面型成礦區(qū)之中。因此, 帶型成礦帶、面型成礦區(qū)既可以獨(dú)立產(chǎn)出, 也可以互為交叉。因此, 無論是面型成礦區(qū), 還是帶型成礦帶,屬于與巖漿作用有關(guān)礦床成礦系列的成礦元素的分布規(guī)律, 是與時(shí)空演化相對應(yīng)的。也就是說, 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是控巖控礦的關(guān)鍵因素。在華南的中生代與巖漿成礦作用有關(guān)的成礦區(qū)帶中, 武夷-云開成礦帶自加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來, 是長期與地幔溝通的“熱帶”,不同時(shí)代都有巖漿成礦作用發(fā)生, 其中中生代鐵、銅、鉛、鋅、金、銀、錫、鈮、鉭、鎢礦都有。武夷、云開兩地中生代巖漿成礦過程及性質(zhì)基本相似,與武夷成礦帶相對應(yīng), 云開地區(qū)目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的金礦床比較多, 鈮、鉭、鎢、錫、銅、鉛、鋅、銀礦亦有產(chǎn)出, 鐵礦床則除了云浮大降坪硫鐵礦(屬于沉積型, 與中生代巖漿作用無關(guān))之外, 矽卡巖型鐵銅礦床是值得注意的(陽春的石菉式銅礦規(guī)模雖不大,但也是一個(gè)標(biāo)志); 而石英脈型鎢礦在云浮硫鐵礦的西側(cè), 通過 2011~2013 年期間廣東省地質(zhì)調(diào)查院的工作, 已經(jīng)在大紺山礦田取得了顯著的新進(jìn)展。這說明兩地具有同一成礦巖漿源。

縱觀華南地區(qū)中生代巖漿成礦在時(shí)空中的分布與演化, 總體上顯示了以贛南-武夷為中心地帶, 成礦時(shí)代向南、北、東、西顯示逐漸變新的趨勢, 特別是南嶺地區(qū)位于華南地區(qū)的中心部位, 中生代花崗巖成礦作用涉及地域之廣, 礦化強(qiáng)度之大, 向四周尤其是向西隨時(shí)代的進(jìn)程, 礦化的有規(guī)律演化特點(diǎn)尤為突出。這使我們進(jìn)一步確認(rèn)曾在 1987 年提出1989 年正式出版專著中關(guān)于武夷-云開加里東構(gòu)造巖漿帶是長期溝通地幔的活動(dòng)帶, 是引發(fā)西部鄰區(qū)南嶺深部地幔滲流向上活動(dòng)、下地殼熔融, 形成大規(guī)?；◢弾r漿并成礦的深部發(fā)源地帶, 并向西、北、南呈面型推進(jìn)成巖成礦的認(rèn)識(陳毓川等, 1989)。需要補(bǔ)充的是, 在此期間向北依次有贛東北深斷裂帶、長江中下游深大斷裂帶的形成, 向南有東南沿海大陸邊緣裂解帶的形成, 并各自形成相應(yīng)的帶型構(gòu)造巖漿成礦帶, 它們與面型的南嶺成礦區(qū)的疊加是必然的。這就是華南地區(qū)中生代巖漿作用成礦的總貌。

4.3 中生代成礦作用與板塊對接的關(guān)系

根據(jù)目前的研究, 華南地區(qū)至少經(jīng)歷過多次板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響, 最先是華夏與揚(yáng)子兩大板塊在晉寧-加里東期(?)的最終拼合, 然后是印支期華北與華南兩大板塊的拼貼, 隨后是燕山期至今古太平洋板塊向歐亞大陸板塊的俯沖以及新生代以來中國東部大陸邊緣海的形成。顯然, 華南中生代成礦作用與印支期華北、華南板塊的碰撞對接、燕山期古太平洋板塊與歐亞板塊的對接關(guān)系密切。其中, 印支期(230 Ma)華北板塊與揚(yáng)子(華南)板塊的碰撞對接對華南地區(qū)的遠(yuǎn)程影響, 波及到前中生代的古構(gòu)造, 如新元古代的江紹縫合帶、加里東期的武夷構(gòu)造巖漿帶以及加里東運(yùn)動(dòng)期后的贛南-湘南斷塊構(gòu)造等的再活動(dòng); 而中生代太平洋板塊對歐亞板塊俯沖 的 影 響 , 不 僅 波 及 上 述 古 構(gòu) 造 , 使 其 重 新 活 動(dòng) ,也新生成了一系列新的構(gòu)造, 尤以中生代成巖成礦期內(nèi)的斷裂構(gòu)造、推覆構(gòu)造最為重要, 如贛東北大斷裂、景德鎮(zhèn)大斷裂、鷹潭-安遠(yuǎn)斷裂。贛北地區(qū)由北向南的推覆構(gòu)造促進(jìn)了朱溪矽卡巖型鎢銅礦床的形成。贛南東側(cè)由東向西的推覆構(gòu)造形成了銀坑與花崗閃長斑巖有關(guān)的銅多金屬、金銀礦床等。

4.4 華南燕山期地幔運(yùn)動(dòng)及其對巖漿成礦作用的貢獻(xiàn)

燕山運(yùn)動(dòng)雖然命名于華北, 但在華南的影響同樣廣泛而深遠(yuǎn)。燕山運(yùn)動(dòng)之后, 中國東部的古地貌格局類似于現(xiàn)今的青藏高原, 白堊紀(jì)之后尤其是新生代期間地幔(地幔柱?)的強(qiáng)烈作用導(dǎo)致整個(gè)中國東部 地 殼 呈 翹 翹 板 的 方 式 “東 降 西 隆 ”(Wang et al., 2000; 王登紅等, 2005), 即東部地殼拆沉減薄而西部增厚, 尤其是青藏高原。這樣的構(gòu)造格局大轉(zhuǎn)換不但具有全球意義, 也決定了華南地區(qū)區(qū)域成礦格局的形成(Chen et al., 2000)。華南中生代陸內(nèi)控巖控礦構(gòu)造主要包括:

① 長江中下游成礦帶——地幔隆起準(zhǔn)裂谷型;

② 贛東北成礦帶——繼承新元古代江紹縫合帶的贛東北斷裂帶;

③ 武夷-云開成礦帶——繼承加里東巖漿構(gòu)造帶, 發(fā)育隆起-斷陷構(gòu)造;

④ 南嶺成礦區(qū)——繼承華南基底東西向古構(gòu)造, 并疊加了中生代的贛北走向東西的推覆構(gòu)造,贛南走向北東-北北東的斷裂-推覆構(gòu)造, 形成網(wǎng)格狀構(gòu)造;

⑤ 東南沿海成礦帶, 陸塊邊緣裂解帶。

上述陸內(nèi)控巖控礦構(gòu)造對區(qū)域成礦規(guī)律的影響都與深部地幔運(yùn)動(dòng)有關(guān)。中生代以來華南發(fā)生了由擠壓向拉張的構(gòu)造轉(zhuǎn)換(鄧晉福等, 2008), 在中侏羅世(150~160 Ma)勞亞超大陸開始裂解(Veevers, 1994),在中國東部引發(fā)巖石圈大規(guī)模拆沉、減薄、軟流圈地幔上隆(吳福元等, 2000), 殼幔的相互作用引起了華南地區(qū)強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)、長江中下游的準(zhǔn)裂谷以及南嶺地區(qū)大面積花崗巖巖漿的形成。橫穿華南深部的地球物理剖面說明華南地區(qū)普遍存在一個(gè)低速層(在上、下地殼間或上地殼內(nèi)), 到湘西、貴州才尖滅, 可能是巖漿熔融帶。可見, 地幔滲濾的影響至今仍然存在, 并可能對華南西南部廣泛分布的低溫?zé)嵋盒凸?、銻、金礦床的形成產(chǎn)生決定性影響(黎盛斯, 1996; 王登紅, 1998; 王登紅等, 2012)?？梢? 燕山期地幔運(yùn)動(dòng)對華南巖漿成礦作用具有重要的貢獻(xiàn)。

5 結(jié) 語

華南地區(qū)中生代巖漿成礦作用是近百年來地質(zhì)界共同關(guān)注的問題, 亦是當(dāng)今板內(nèi)成礦前沿科學(xué)問題研究的最佳切入點(diǎn)之一。本文以成礦系列成礦理論為指導(dǎo)對此問題進(jìn)行了探討, 提出了一些不成熟的認(rèn)識, 如成礦巖漿源的問題, 不同成礦巖漿源成礦作用相互疊加、疊合問題, 板塊俯沖、對接對板內(nèi)成巖成礦遠(yuǎn)程影響的問題, 板內(nèi)古構(gòu)造再活動(dòng)成巖成礦的問題, 板內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對地?；顒?dòng)的影響等。這些問題都是比較復(fù)雜的, 對它們的探索剛剛開始, 在此我們僅拋磚引玉, 特別對武夷山-云開巖漿構(gòu)造帶在華南地區(qū)加里東運(yùn)動(dòng)中所處的構(gòu)造位置,在印支-燕山構(gòu)造旋回期間它與地?；顒?dòng)的關(guān)系,它所處的南嶺花崗巖成礦區(qū)與東南沿海火山巖成礦帶之間的特殊構(gòu)造位置等問題, 很值得進(jìn)一步研究。我們衷心希望有更多同仁一起來研究探討這個(gè)十分重要、十分吸引人的區(qū)域成礦規(guī)律問題。

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Outline of Regional Metallogeny of Ore Deposits Associated with the Mesozoic Magmatism in South China

CHEN Yuchuan, WANG Denghong, XU Zhigang and HUANG Fan
(MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resources Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)

South China underwent six stages of tectonic evolution and formed favorable metallogenic geological environments, the Mesozoic in particular, within which six tectonic magmatic belts can be concluded: the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River, the Jiangnan Uplift, the Northeast Jiangxi (the eastern Qin-Hang belt), the Wuyi -Yunkai, the Nanling and Coastal Areas of Southeast China. According to geological tectonic units and environments, metallogenic specialization of the magmatism, closely genetically related deposits, the deposits formed in the Mesozoic in South China have been divided into five metallogenic series. The characteristics of each metallogenic series have been summarized, and the boundary and transition or overlapping features of these metallogenic series have also been analyzed. On this basis, the spatial-temporal distribution and evolution, the relationship between each metallogenic series and crust-mantle interaction, the relationship between the mineralization in Mesozoic and the collision between the North China and the Yangtze Plates in Indosinian, the remote effects of the Paleo-Pacific Plate subduction underneath the Eurasian Plate in Yanshanian, and important contributions of the mantle tectonic movement in Yanshanian to magmatic mineralization in South China, etc., have been discussed in this paper.

metallogenic series; magmatic mineralization; metallogeny; Mesozoic; South China

P612

A

1001-1552(2014)02-0219-011

2014-01-09; 改回日期: 2014-03-08

項(xiàng)目資助: 中國地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目“中國礦產(chǎn)地質(zhì)與區(qū)域成礦規(guī)律綜合研究(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志)”(編號: 1212011220369)、“南嶺巖漿巖成礦專屬性”(編號: 1212011120989)、“我國重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究”(編號: 1212010633903)、國家深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究專項(xiàng)“南嶺成礦帶地殼巖漿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)探測實(shí)驗(yàn)”課題(編號: SinoProbe 0301)、“南嶺于都-贛縣礦集區(qū)立體探測技術(shù)與深部成礦預(yù)測示范”(編號: SinoProbe 0303)和中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(編號: K1305)資助。

陳毓川(1934-), 男, 中國工程院院士, 博士生導(dǎo)師, 主要從事礦產(chǎn)資源研究。

王登紅(1967-), 男, 研究員, 博士生導(dǎo)師, 主要從事礦床地質(zhì)等的研究。Email: wangdenghong@sina.com