2016, Vol. 32
低温成矿域指低温热液矿床大面积密集成群产出的区域(李朝阳，1999; 涂光炽，2002; 赵振华和涂光炽，2003)。涂光炽(1998)和李朝阳(1999)采用200℃作为低温的上线，但他们同时强调温度区间的划分既是人为的，又不可能是截然断开的，中低温、高中温之间都存在着过渡，应该把低温矿床定义为主成矿温度多在200℃以下更合适些。虽然低温矿床在世界各地都有分布，但低温成矿域在世界上的分布则较局限。华南陆块由扬子地块和华夏地块在新元古代碰撞拼贴而形成。在两个地块交接部位扬子地块一侧的川、滇、黔、桂、湘等省区面积约50万平方千米的广大范围内，卡林型金矿和锑、汞、砷、铅、锌等低温矿床广泛发育，且不少为大型-超大型矿床(涂光炽，2000; 赵振华和涂光炽，2003; 毛景文等，2006; 胡瑞忠等，2015)。该区锑矿的储量占全球的50%以上，金矿储量约占全国的10%，汞矿储量约占全国的80%，同时还是我国铅锌矿的主要产区之一，显示出大规模低温成矿的特征，构成华南低温成矿域(李朝阳，1999; 涂光炽，2002; 赵振华和涂光炽，2003; 图 1)。在美国中西部，MVT型铅锌矿床、卡林型金矿等低温矿床也非常发育，是美国的主要矿产资源基地之一(Leach et al., 2001, 2010; Arehart et al., 2003; Pannalal et al., 2004; Muntean et al., 2011)。这种大面积产出不同矿种低温矿床的低温成矿域，目前世界上主要见于上述两个区域(李朝阳，1999)。因此，即使就全球而言，在什么条件下才能形成低温成矿域，也是很具特色的重要科学问题。毫无疑问，华南低温成矿域是研究大规模低温成矿作用，建立和发展大规模低温成矿理论的理想场所。
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图 1 华南及邻区地质简图：构造构架及华南低温成矿域矿床分布(据Hu et al., 2002; Hu and Zhou, 2012; Qiu et al., 2016修改) Fig. 1 Simplified geological map of South China and adjacent regions showing the structure frame and the distribution of ore deposits in the South China low-temperature metallogenic domain (modified after Hu et al., 2002; Hu and Zhou, 2012; Qiu et al., 2016) |
20世纪70年代以来，随着滇黔桂地区卡林型金矿的发现，华南以卡林型金矿和铅、锌、砷、锑、汞矿为主的低温成矿域的形成背景和过程，已成为一个重要科学问题而引起学界的重视(涂光炽, 1987, 1988, 1998, 2000; 周永章和胡瑞忠，1995; 李朝阳，1999; 涂光炽，2002; 赵振华和涂光炽，2003)。研究工作取得重要进展，研究发现(1)该区的基底为元古代变质岩建造，盖层为显生宙碳酸盐-细碎屑岩建造，其中黑色岩系发育，二叠纪末期的峨眉山玄武岩在该成矿域西半部广泛分布; 自古生代以来，长期处于较稳定状态; 相对于华夏地块，研究区中生代花岗岩浆活动微弱(涂光炽, 1987, 1988, 1998, 2000, 2002; 赵振华和涂光炽，2003); (2)该区的低温矿床主要集中分布在三个矿集区，分别是川滇黔接壤区的Pb-Zn矿集区、右江盆地Au-Sb-As-Hg矿集区、湘中盆地Sb-Au矿集区(马东升等，2002; 黄智龙等，2004; 胡瑞忠等, 2007, 2015; 张长青等，2009; Hu and Zhou, 2012; Zhou et al., 2014); (3)矿体主要呈脉状、透镜状、似层状、不规则状产出，明显受穿层断裂、层间破碎带、不整合面和岩溶构造控制，属于后生矿床(胡瑞忠等, 1995, 2007; 涂光炽等，2000; 赵振华和涂光炽，2003; 张长青等，2009; Zhou et al., 2001; Hu et al., 2002; Peng et al., 2003; Su et al., 2009a, 2012b, ); (4)虽然从前寒武到三叠系的地层中均有低温矿床产出，但不同矿种对地层时代或岩性有一定的选择性。卡林型金矿主要赋存在三叠系泥质灰岩中(Hu et al. 2002)，锑矿主要赋存在泥盆系碳酸盐岩和钙质碎屑岩中(彭建堂和胡瑞忠，2001; 彭建堂等，2003; 胡瑞忠等, 2007)，汞矿主要赋存在寒武系地层中(胡瑞忠等, 2007); 铅锌矿主要赋存在震旦系、石炭系和二叠系白云岩和白云质灰岩中(Zhou et al., 2001, 2013a, 2014b; 黄智龙等, 2004); (5)各类矿床的矿物组合和元素组合特征：卡林型金矿的矿石矿物主要为含砷黄铁矿、毒砂、辉锑矿、雄黄和雌黄，金主要呈微细粒或不可见金形式分布在含砷黄铁矿中，脉石矿物主要为石英和方解石; 铅锌矿的矿石矿物主要为方铅矿和闪锌矿，脉石矿物主要为石英和方解石; 锑矿的矿石矿物主要辉锑矿、黄铁矿、毒砂、雄黄和雌黄，脉石矿物主要为石英、方解石和萤石; 卡林型金矿除Au外通常富集As、Sb、Hg、Tl、Ba等，铅锌矿中通常富集Ag、Ge、Cd等(涂光炽, 1998, 2000; 彭建堂和胡瑞忠，2001; 马东升等，2002; 赵振华和涂光炽，2003; 黄智龙等，2004; Hu et al., 2002; Su et al., 2009a); (6)这些矿床成矿温度主要在100~250℃，成矿流体大都为小于10% NaCleqv的低盐度流体(Hu et al., 2002; Su et al., 2009a; Gu et al., 2012)，但川滇黔接壤区的Pb-Zn矿床盐度较高，可达8%~17% NaCleqv (张长青等, 2009); (7)矿床的成矿物质和成矿流体具有多来源的特点，尽管成矿模式尚未系统建立也不能完全排除有其它流体参与，但大多认为是深循环大气成因流体或盆地流体浸取出基地和/或围岩中的有用组分而运移至相对开放的断裂空间成矿的(胡瑞忠等，1995; 李朝阳，1999; Zhou et al., 2001, 2013a, 2014b; Hu et al., 2002; Gu et al., 2012; 彭建堂和胡瑞忠，2001; 彭建堂等，2003; 张长青等，2009)，尽管成矿的动力和热驱动机制还不十分清楚。
虽然以往的研究取得了重要进展，但现有理论还无法合理解释华南低温成矿域的形成机制，尚有较多重要科学问题亟待解决。解决这些关键科学问题，从而建立华南大面积低温成矿理论，不仅对丰富和发展大陆动力学与成矿关系的理论体系具有重要意义，同时也是提高该区找矿预测效率的重要基础。
1 低温成矿的精确年代格架要建立大面积低温成矿理论，一个很重要的方面是对其成矿时代和动力驱动机制的正确把握。但是，低温成矿时代，因这些矿床物质组成的固有特点而一直未得到较好解决。这些低温矿床的共同特点是，一般都缺少适合用传统放射性同位素定年的矿物，这就给矿床定年研究带来了很大难度(Arehart et al., 2003)。
1.1 国内研究现状实际上，前人曾用了较多方法以试图确定这些矿床的成矿时代，但得到了变化范围很大的结果。例如，(1) 卡林型金矿：张峰和杨科佑(1992)用石英裂变径迹法测得白地金矿床的年龄为82.9±6.3Ma~87.6±6.1Ma; 罗孝桓(1997)用石英裂变径迹法测得丫它金矿床的年龄为100Ma; 胡瑞忠等(1995)用K-Ar法测得世加金矿床中新鲜辉绿岩脉的年龄为140Ma，该金矿床的矿体切穿辉绿岩脉，因此判断该金矿床的成矿年龄应小于140Ma; Su et al. (2009b)用方解石Sm-Nd等时线法确定水银洞金矿床的年龄为134±3Ma; 刘东升和耿文辉(1985)用矿石Rb-Sr等时线法测得戈塘金矿床的年龄为176±36Ma; 陈懋弘等(2007)用含砷黄铁矿Re-Os等时线法测得烂泥沟金矿床的年龄为193±13Ma; 陈懋弘等(2009)用蚀变成因绢云母40Ar/39Ar法测得烂泥沟金矿床的年龄为195±2Ma; 胡瑞忠等(1995)用石英流体包裹体Rb-Sr等时线法测得烂泥沟金矿床的年龄为259±27Ma; 苏文超等(1998)用石英流体包裹体Rb-Sr等时线法测得烂泥沟金矿床的年龄为106Ma; 王国田(1992)分别用含砷黄铁矿中的流体包裹体和热液蚀变绢云母进行Rb-Sr等时线定年，确定金牙金矿的年龄分别为267±28Ma和206±12Ma; 李泽琴等(1995)根据黄铁矿的Pb模式年龄确定金牙金矿床的年龄为82~130Ma。(2) 铅锌矿：李文博等(2004)用方解石Sm-Nd等时线法测得会泽麒麟厂铅锌矿床的年龄为222±14Ma; 黄智龙等(2001, 2004)测定了会泽麒麟厂铅锌矿床中闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄，获得年龄值为225.6±3.1Ma; Zhou et al.(2013a, b)测定了天桥和茂阻铅锌矿床中闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄，获得的年龄值分别为192±7Ma和196±13Ma; 张长青等(2005)通过K-Ar法测定了会泽麒麟厂铅锌矿床中蚀变粘土矿物伊利石，获得年龄值为176.5±2.5Ma; 欧锦秀(1996)将黔西北青山铅锌矿床矿石铅单阶段演化模式年龄134~192Ma作为成矿年龄; 王奖臻等(2002)根据矿床产出区域的构造和地质特征推断成矿时代为燕山期至喜山期。(3) 锑矿：Peng et al. (2003)用主成矿期方解石Sm-Nd等时线法测得锡矿山锑矿的年龄为155.5±1.1Ma; Hu et al. (1996)用6个方解石和1个辉锑矿样品进行Sm-Nd等时线法定年，确定锡矿山锑矿的年龄为156.3±12.0Ma。
综上上述结果可以看出，以前使用的定年方法主要包括：石英裂变径迹法、粘土矿物和流体包裹体Rb-Sr等时线法、方解石Sm-Nd等时线法、闪锌矿和矿石Rb-Sr等时线法、硫化物矿物Pb模式年龄法、黄铁矿Re-Os等时线法和热液蚀变矿物绢云母40Ar/39Ar法等。定年结果表明，除湘中盆地Sb-Au矿集区以锡矿山超大型锑矿床为代表的年龄数据较集中外(~155Ma)，川滇黔接壤区的Pb-Zn矿集区和以卡林型金矿为代表的右江盆地Au-Sb-As-Hg矿集区都有很大的年龄变化范围(川滇黔矿集区为134~226Ma，右江盆地矿集区为83~267Ma)并表现出以下特点：(1) 同一方法在同一矿床获得了很不相同的年龄，如烂泥沟金矿床，不同作者用石英流体包裹体Rb-Sr等时线法分别获得了106Ma和259±27Ma的年龄; (2) 同一矿床用不同的方法获得的年龄也很不相同，如金牙金矿床，含砷黄铁矿中流体包裹体的Rb-Sr等时线年龄为267±28Ma，热液蚀变成因绢云母的Rb-Sr等时线年龄为206±12Ma，而热液成因黄铁矿的Pb-Pb定年结果则为82~130Ma。再如烂泥沟金矿床，石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为106Ma和259±27Ma，含砷黄铁矿Re-Os等时线年龄为193±13Ma，热液蚀变矿物绢云母的40Ar/39Ar坪年龄为195±2Ma。
因为成矿时代的不确定性，华南低温成矿域的成矿作用究竟与那些地质事件有关或者说是什么地质事件驱动了成矿流体的形成和迁移成矿，以往远未形成清晰认识。这制约了对大面积低温成矿背景或成矿驱动机制的正确认识。
1.2 国际研究进展如前所述，除我国华南外美国中西部的卡林型金矿和MVT铅锌矿等低温矿床亦十分发育(李朝阳，1999)。长期以来，对其成矿时代和动力学背景也一直没有得到很好解决。(1) 美国内华达地区卡林型金矿床：以前也曾用多种方法确定这些卡林型金矿的时代，一直到1996年还曾认为其有一个很大的范围，为152~35Ma (Arehart, 1996)。由于成矿时代没能得到精确确定而未能合理地确定其成矿动力学背景。近年来，一些学者在一些美国的卡林型金矿床中发现了少量可用于40Ar/39Ar法定年的热液成因冰长石，以及可用于Rb-Sr定年的热液成因硫砷铊汞矿。他们主要用这些方法较精确地确定了美国内华达地区卡林型金矿的成矿时代，发现这些矿床实际上是在一个很窄的年龄范围形成的，集中在42~36Ma，相当于区域构造由挤压向伸展转变的阶段, 并与横穿内华达的中酸性隐伏岩体时代相当(Groff et al., 1997; Hofstra et al., 1999; Hall et al., 2000; Tretbar et al., 2000; Hutcherson, 2002; Chakurian et al., 2003; Arehart et al., 2003; Cline et al., 2005; Muntean et al., 2011)。根据这些研究，目前几乎已公认，虽然成矿流体主要为盆地流体和/或深循环的大气降水，但成矿的驱动机制(甚至部分成矿流体)则与第三系弧后伸张背景下的中酸性岩浆活动有关(Hofstra et al., 1999; Arehart et al., 2003; Kesler et al., 2005; Cline et al., 2005; Muntean et al., 2011)。(2) 美国MVT铅锌矿床：MVT铅锌矿床在美国中部最为发育，包括田纳西州的Jefferson City和Copper Ridge矿集区，密苏里州的Old Lead Belt和Viburnum Trend矿集区，俄克拉何马州-堪萨斯州-密苏里州的Tri-Stage矿集区，威斯康星州-伊利诺伊州的Upper Mississippi河谷矿集区。以前关于这些铅锌矿床的年龄资料也较混乱，近年来，主要通过闪锌矿的Rb-Sr定年，发现它们主要形成于两个时期，即350~380Ma和约270Ma，并认为它们分别是由两次造山运动驱动较高盐度的盆地流体大规模侧向运移，流体在运移过程中淋滤地层中的成矿元素而成矿的(Nakai et al., 1990, 1993; Brannon et al., 1992; Christensen et al., 1995a, b; Leach et al., 2001; Pannalal et al., 2004)。
可见，随着对定年方法学研究的不断深入以及分析测试手段的进步，较精确确定低温成矿时代的条件已基本成熟。总结国内外相关研究进展发现，要实现低温矿床精确定年的目标，分析样品和分析手段的正确选择至关重要。
2 构造演化与低温成矿的关系华南陆块由扬子地块和华夏地块在新元古代时期碰撞拼贴而形成，其北面和西南面分别通过秦岭-大别造山带和松马缝合带与华北地块和印支地块相连接(图 1)。秦岭-大别造山带和松马缝合带形成于三叠纪或印支期，分别是华北地块与华南陆块以及印支地块与华南陆块聚合的产物(Sengör and Hsü, 1984; 许志琴等，1992; Metcalfe, 1994; Ames et al., 1996; 张国伟等，1996; 潘桂棠等，1997; 钟大赉，1998; Carter et al., 2001; Fan et al., 2010; Wang et al., 2010; Qiu et al., 2016)。
印支期，华南大陆由古亚洲和古特提斯构造域向环太平洋构造域发生了重要转变(任纪舜等, 1999)。这一时期，在周缘构造作用下，发生了陆壳的构造重建和物质重组，产生了面状变质-变形，并形成了时代约为200~250Ma的过铝质花岗岩(Zhou et al., 2006; Li and Li, 2007; Wang et al., 2012)。侏罗纪以来，华南东侧发生了构造格局的重大调整及强烈的壳-幔相互作用，发育了岩石圈伸展背景下、高峰期约为150~160Ma和80~100Ma的花岗岩浆活动(Wang et al., 2012)。
华南以中生代成矿大爆发著称于世。主要包括两种特征的矿化类型：华南陆块东侧南岭地区中生代钨锡多金属大规模成矿; 华南陆块西侧扬子地块中生代大面积低温成矿。南岭地区的钨锡多金属矿床中存在大量辉钼矿，可用辉钼矿Re-Os法进行精确定年。根据大量辉钼矿Re-Os定年研究结果，目前已基本确定该区中生代的钨锡多金属矿床主要形成于三个时期，成矿年龄分别为200~230Ma、150~160Ma、80~100Ma (华仁民等, 2005; 毛景文等, 2007, 2008; 杨锋等, 2009; Peng et al., 2006; Cheng and Mao, 2010; Hu and Zhou, 2012; Mao et al., 2013)，其中，200~230Ma和150~160Ma的钨锡多金属成矿作用主要发生在南岭中段，分别与印支期由特提斯相关的多陆块相互作用形成的过铝质花岗岩和由燕山期软流圈上涌而形成的花岗岩有关(Hu and Zhou, 2012; Hu et al., 2012a, b; Wang et al., 2012; Mao et al., 2013); 80~100Ma的钨锡多金属成矿作用主要发生在南岭西段，沿右江盆地Au-As-Sb-Hg矿集区周边分布，包括云南个旧、白牛厂和广西大厂等锡多金属矿床，与燕山晚期伸展背景下形成的花岗岩有关(Hu and Zhou, 2012; Mao et al., 2013)。
如前所述，华南大面积低温成矿的时代以往还未得到很好确定。但是，如果考虑到扬子地块在中生代经历了与华夏地块相似的构造事件，那么华南中生代大规模低温成矿的时代，应该可以从华南中生代钨锡多金属成矿时代中得到启发，从而可据此确定其成矿动力学背景。
事实上，尽管湘中盆地Sb-Au矿集区和右江盆地Au-Sb-As-Hg矿集区的中生代岩浆活动相对微弱，但是其周缘(或某些矿区)确有少量花岗岩、花岗斑岩和基性脉岩存在; 遥感资料显示的环状构造和地球物理资料显示的异常特征亦表明，这两个矿集区之下可能存在有隐伏岩体。深入系统的研究这些火成岩的时代、成因及其与成矿的关系，可能是揭示上述两个矿集区成矿驱动机制的关键所在。此外，可能形成于印支期(约200~230Ma)的川滇黔Pb-Zn矿集区，紧邻特提斯构造域的印支期松马缝合带东侧分布，深入研究该期造山运动及其与成矿的关系，可能是深入认识该矿集区成矿背景的关键。
另一方面，前期研究已表明华南大陆西侧自南华纪至早中生代是以区域性升降为主要特征，是一长期接受稳定沉积的克拉通盆地。早中生代以来在其周缘形成山-盆构造、前陆冲断和复合联合构造，而内陆则在盖层内发育以薄皮构造为特征的宽广变形，滇黔桂及右江盆地均不同程度地被卷入(Yan et al., 2003)。但不同地段构造演变的差异明显，大致以威远-梵净山为界，北侧为自东向西呈隔槽、隔挡式连续扩展的NE向构造区带，南侧则展示为近NWW、NE、NNE和近南北向构造的复合叠加，至紫云-罗甸断裂以南的南盘江地区则以NWW向脆性形变构造面貌为主导。但是，这些差异性的形变构造主要由哪些构造事件所导致？它们与低温成矿的内在联系是什么？以往的研究尚未对这些问题给予足够的关注。因此，确定中生代重要变革时期华南大陆、尤其是其西侧的盆山演变、结构构造与时空格架及其与低温成矿事件间的耦合关系，可能是完整认知低温成矿作用构造控制的关键所在。
3 低温成矿的物质基础和成矿过程 3.1 低温成矿的物质基础一个很有意义的事实是，华南低温成矿域主要形成Au、Sb、Pb、Zn、Ag、Hg、As等矿床(涂光炽, 1998, 2000; 李朝阳，1999)，华南陆块东侧同为中生代成矿的南岭地区主要形成W、Sn、Nb、Ta等矿床(Hu and Zhou, 2012; Mao et al., 2013)，控制这种元素分区的物质基础是因为各自前寒武纪基底组成的不同还是显生宙盖层组成的差异？是低温成矿域的地球化学背景就富集Au、Sb、Pb、Zn、Ag、Hg、As等成矿元素吗？涂光炽院士曾提出，低温热液矿床集中分布可能与该区元古代基底及多期、大面积分布的细碎屑岩-碳酸盐岩建造有关(涂光炽，1993; 李朝阳，1999)。但以往的研究多以低温成矿域某一矿床或矿种为对象，来探讨其可能的物质来源和成矿背景，缺乏区域尺度的宏观把握。
扬子地块西南缘基底与盖层组成较为复杂。根据以往的研究，基底和盖层可大致归纳为8套岩石地层组合。其中基底3套，盖层5套(含峨眉山玄武岩)。
基底：(1) 早元古代大红山群(底巴都组)和河口群等角闪岩相-麻粒岩相高级变质岩系，其原岩为一套中、基性火山岩和碎屑沉积岩，零星出露于低温成矿域及周缘山系(刘肇昌等, 1996; 张鸿翔等, 2001)，虽然针对Fe-Cu矿床类型的研究取得某些进展(Zhao et al., 2011, 2012)，但有关成矿元素丰度及与低温成矿关系的研究很少; (2) 中新元古代会理群、苴林群、昆阳群、梵净山群、冷家溪群和四堡群等中低级绿片岩相地层，在扬子地块西缘较广泛出露，年代学研究显示其形成于830-Ma以前，原岩是一套火山-碎屑岩系和中酸性侵入岩(Zhao et al., 2011)，其中As、B、Sb、Pd、Mo、Ag、U、Pt、Pb、Zn、W和Cu等成矿元素局部不同程度富集(马东升等，2002; 陈永清等，2003); (3) 新元古代浅变质板溪群和丹洲群为一套火山-沉积碎屑岩系，角度不整合于下伏地层岩石之上，同位素年龄为700~830Ma (Li et al., 1995; Zhao et al., 2011)，但缺少系统的元素组成研究。
盖层：(1) 震旦系-寒武系发育从红色粗碎屑岩、冰碛岩，到盖帽白云岩+黑色页岩+灰岩组合，富含P、Ge、Cd、Se、Ni、Mo等成矿元素(Och et al., 2013; Pi et al., 2013; Zhu et al., 2013); (2) 奥陶系-志留系以浅海碳酸盐岩和笔石页岩互层为主，没有直接成矿元素的有关数据; (3) 受广西运动影响，主要发育于贵阳-榕江一线以南的上古生界浅海碳酸盐岩建造，以礁灰岩和泥灰岩为主，富含Ga、Ge、Cd等元素; (4) 三叠系从下而上包括裂陷带火山-沉积建造、弧后盆地复理石建造和克拉通内陆相碎屑岩建造，代表了印支运动(Yang et al., 2012; Yan et al., 2011); (5) 晚二叠世峨眉山玄武岩及其岩石共生组合广布于云贵川，空间分布与低温成矿域有所重叠。西伯利亚和塔里木大火成岩省零星分布的Au-Hg-Sb-As矿床的形成被认为与不同时期的地幔柱活动相关(Oppliger et al., 1997; Pirajno et al., 2009)。研究表明，峨眉山玄武岩和“大厂层”凝灰岩、火山角砾岩富含Au、Sb、As和Hg等成矿元素(陈豫等, 1984; 曹鸿水，1991; 田亚洲等，2011)。川滇黔铅锌矿集区已发现的400多个矿床、矿点的外围，绝大部分都有大面积峨眉山玄武岩出露(黄智龙等，2004)。
可见确有一些资料表明，上述8套岩石地层单元的某些组合具有富集低温成矿元素的趋势。然而，以往区域尺度的系统性研究还较欠缺，已有积累还不足以揭示大面积低温成矿与基底和盖层的关联性。因此，基底和盖层的元素地球化学背景及其与大规模低温成矿的关联，还是急需回答的科学问题。
3.2 低温成矿域的元素共生分异及成矿流体演化华南低温成矿域主要由右江盆地、湘中盆地、川滇黔接壤区三个成矿元素组合迥异的矿集区组成。右江盆地以Au、Sb、Hg、As矿化为主，湘中盆地以Sb、Au矿化为主，川滇黔接壤区以Pb、Zn矿化为主。即使在同一矿集区，元素的空间分布也存在明显的共生分异现象，物质组成通常“你中有我，我中有你”(涂光炽，2002)。但是，造成这种共生分异的机制是什么，各低温矿种之间存在何种联系，以往的认识还较模糊。
以往的研究初步发现，造成这种元素共生分异现象的一个重要因素，可能是流体演化和分异的结果。流体包裹体研究表明，美国卡林型金矿以低温(200±50℃)、中等盐度(3%~6% NaCleqv)、含CO2(2mol%~4mol%)和少量CH4、富含H2S为主要特征(Hofstra and Cline, 2000; Cline, 2001; Emsbo et al., 2003)。Muntean et al. (2011)根据元素的气相搬运现象，推测美国卡林型金矿成矿元素的来源，可能与深部岩浆去气搬运的Au、As、Sb等有关; Su et al. (2009a)采用单个流体包裹体成分的LA-ICP-MS分析技术，发现黔西南卡林型金矿成矿流体富含Au、As、Sb等成矿元素，而不含Fe、Cu、Pb、Zn等，认为赋矿围岩的硫化物化过程是黔西南卡林型金矿最重要的成矿机制。以沉积岩为主要容矿岩石的铅锌矿床是全球铅锌的重要来源，密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床为其主要类型。大量的流体包裹体研究表明，这些铅锌矿床的形成，是与盆地形成和演化过程有关的盆地流体(热卤水)大规模迁移的产物(Garven et al., 1993; Leach et al., 2010)，这种成矿流体具有较大变化的温度(50~270℃)和盐度(2%~30% NaCleqv) (Basuki and Spooner, 2004; Stoffell et al., 2008; Wilkinson et al., 2009)。最近，Stoffell et al. (2008)和Wilkinson et al. (2009)利用单个流体包裹体成份的LA-ICP-MS分析技术，对北美和爱尔兰地区一些典型MVT铅锌矿床矿石矿物闪锌矿和共生脉石矿物(如石英等)中流体包裹体的成份进行了对比研究，发现闪锌矿中的流体包裹体富含Pb(10×10-6~890×10-6)，热力学计算预测Zn的含量高达3000×10-6~5000×10-6，而与闪锌矿密切共生的石英等矿物中的流体包裹体则贫Pb (0.2×10-6~3.5×10-6)和Zn (0.1×10-6~12×10-6)，认为两种流体混合可能是该类铅锌矿床的重要成矿机制。
在矿田尺度和单个矿床，元素共生分异是许多热液矿床比较普遍的地质现象。如澳大利亚Mole花岗岩体从岩体向外分别发育W-Sn、Cu-Sn-As、Pb-Zn-Ag等矿床(Heinrich, 2005)。近年来，随着单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析技术的建立与完善(Günther and Heinrich, 1999; Heinrich et al., 2003; Pettke et al., 2012)，为深入研究成矿元素共生分异过程和机制提供了重要依据。Audetat et al. (1998)发现澳大利亚Yankee Lode锡多金属矿床石英流体包裹体里的Cu和B主要分配在气相之中，而Sn等成矿元素则在液相中富集; Ulrich et al.(1999, 2001)也发现Grasberg(印度尼西亚)和Alumbrera(阿根廷)斑岩型Cu-Au矿床流体包裹体Au、Cu、As等成矿元素在气相中富集; Heinrich et al.(1999, 2004)、Heinrich (2005)通过单个流体包裹体成分分析和热力学研究，系统总结了与岩浆热液有关的矿床中成矿元素在液相和气相中的分配，认为Pb、Zn、Ag、Sn、Tl等成矿元素富集在以Cl为矿化剂的液相中，而Au、Cu、As、Sb等成矿元素则在以S为矿化剂的气相中富集，流体的不混溶(如沸腾作用)过程导致矿化剂元素(如S和Cl等)分异，最终导致元素分异。成矿实验研究进一步发现，成矿流体密度是控制成矿元素分异的重要因素之一(Pokrovski et al., 2005)。初步研究发现，在低温成矿域的不同矿床甚至同一矿床中，可见富S流体与富Cl流体共存的现象，这两种流体是否来自统一的体系，经过何种深部地质过程导致其矿化剂元素和成矿元素的分异，目前还需深入研究。
归纳起来，目前对低温成矿域的成矿流体特征已有初步的认识，低温成矿域的流体和物质来源可能并不如原先想象的那么简单。在以往研究的基础上，深入系统地开展高分辨率壳幔相互作用的多元示踪研究，可能是建立低温成矿与壳幔深部过程相互关系的重要途径; 而深入系统地开展单个流体包裹体组成、性质和流体分异机制的研究，则可能是揭示流体精细演化和成矿过程以及成矿元素共生分异机制的关键所在。
4 研究进展围绕上述科学问题，主要在国家“973”项目“华南大规模低温成矿作用”的支持下，近年来开展了较深入系统的研究。在以往研究积累的基础上，研究工作取得了较好进展，初步确定了大规模低温成矿的时代，以及大规模低温成矿过程和动力学背景(Hu et al., 2016)。
研究发现，华南中生代大规模低温成矿可能主要有两个时期：第一期的时代约为200~230Ma，相当于印支期; 第二期的时代约为130~160Ma，相当于燕山期。印支期的成矿作用涉及了右江盆地Au-As-Sb-Hg、川-滇-黔Pb-Zn和湘中盆地Sb-Au三个矿集区。燕山期的成矿作用只涉及到了右江盆地和湘中盆地两个矿集区。
研究表明，(1) 印支期(200~230Ma)印支地块与华南陆块沿松马缝合带的后碰撞造山运动，驱动较高盐度的盆地流体循环并浸取出基底和/或围岩中的有用组分并运移至相对开放的断裂空间成矿，形成了川-滇-黔矿集区的Pb-Zn矿床。印支期后碰撞伸展背景下由于降压熔融形成的深部花岗岩浆，驱动大气成因地下水循环并将地层中的成矿元素活化迁移，并在合适的构造部位沉淀富集，形成了右江盆地矿集区的卡林型金矿床以及湘中盆地矿集区基地地层中的锑-金矿床; (2) 印支期奠定了华南大规模低温成矿的主体格架，燕山期的成矿作用与侏罗纪深部花岗岩浆活动可能具有密切联系，这一期的成矿作用只叠加在湘中盆地和右江盆地两个矿集区，主要形成锑、汞、砷等矿床，与这两个矿集区印支期的成矿机制相似; (3) 华南扬子地块中生代的两期大规模低温成矿作用，与其东侧华夏地块与花岗岩浆活动有关的钨锡多金属矿床的两期成矿作用，在时代上基本相似。这表明低温成矿与钨锡成矿具有相似的成矿动力学背景。
本专题共录用了20篇文章，从不同侧面反映了上述研究进展中的某些方面。
张岳等(2016)以开阳磷矿地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系剖面作为研究对象，划分了详细的牛蹄塘组地层层序，发现黑色岩系中普遍富集As、Sb、Ag三种主要低温成矿元素，Au也在大部分层位也有明显富集，这为右江盆地矿集区低温成矿的物质来源提供了重要线索。
朱经经等(2016)通过对桂西北地区一些晚白垩世石英斑岩脉中的继承锆石进行了LA-ICP-MS和SIMS原位U-Pb定年研究，发现130~140Ma和约240Ma左右的两组可能来自深部花岗岩的继承锆石年龄，与初步确定的右江盆地的两次低温成矿时代基本一致，据此推断低温成矿与深部岩浆作用可能有一定成因联系。
甘成势等(2016)首次报道了右江盆地东部杨屯地区存在安山岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明安山岩的喷发时代为159.3±2.8Ma，与该盆地第二期低温成矿作用时代相当，地质地球化学研究表明安山岩是板内伸展环境含金云母的富集岩石圈地幔部分熔融的产物，为揭示低温成矿动力学背景提供了重要依据。
靳晓野等(2016)探讨了右江盆地典型金矿床含有机质流体与金成矿作用之间的关系。研究表明，成矿流体可能起源于深部岩浆但在演化过程中有大量循环大气水的加入。矿床的成矿热源与区域古地温无关，可能是深部岩浆活动远端低温热液成矿作用的产物，金成矿与区域古油藏之间不存在成因联系。
董文斗等(2016)对右江盆地矿集区的安那金矿床的石英中流体包裹体进行了研究，发现主要为富CO2气-液两相或三相包裹体，认为流体溶蚀交代辉绿岩中的含Ti-Fe辉石或钛铁矿，溶解Fe的硫化物化过程是含Au黄铁矿和毒砂沉淀富集的重要机制。成矿作用可能与右江盆地南缘印支期造山事件有关。
陈娴等(2016)以右江盆地矿集区的晴隆锑矿床为研究对象，首次进行了辉锑矿中流体包裹体的He、Ar同位素地球化学研究。结果表明，成矿流体的3He/4He为0.13~0.46Ra，成矿流体由地下循环的雨水和含地幔He的岩浆流体两个端元组成，矿床的成矿作用受侏罗纪的深部花岗岩浆活动驱动。
皮桥辉等(2016)以右江盆地矿集区的云南者桑卡林型金矿床和该区出露的基性岩脉为研究对象，进行了成岩成矿年代学研究。研究表明，热液成因绢云母的Ar-Ar坪年龄为215.3±1.9Ma，与该区出露的基性岩脉中锆石的LA-ICP-MS原位U-Pb年龄(215±5Ma)高度一致，岩浆活动驱动了矿床的形成。
韦东田等(2016)以右江盆地矿集区中的泥堡金矿床为对象开展了矿石和围岩组成的对比研究。结果表明，去碳酸盐化和硫化物化作用，是泥堡金矿床的主要成矿机制。在矿化前的去碳酸盐化作用为成矿提供了有利的环境; 在成矿过程中，通过硫化物化形成了贫砷黄铁矿的载金富砷黄铁矿边缘。
谢贤洋等(2016)对右江盆地矿集区泥堡金矿床的流体包裹体和稳定同位素地球化学进行了研究。结果表明，层控和断控两类矿体成矿流体性质和来源一致，具有相似的演化过程。成矿流体可能来源于大气降水和海水的混合，从早到晚海水所占的比例逐渐增大，流体中的碳主要来自海相碳酸盐岩的溶解。
叶霖等(2016)以川-滇-黔Pb-Zn矿集区中的天宝山矿床为例，用LA-ICPMS方法原位分析了矿石矿物闪锌矿和方铅矿的微量元素组成。研究表明，本矿床闪锌矿以富集Cd、Ge为特征，方铅矿以富集Ag、Sb为特征，微量元素组成与MVT型矿床基本一致，明显有别于其它类型Pb-Zn矿床。
何承真等(2016)对四川天宝山铅锌矿床的锌、硫同位素组成及成矿物质来源进行了研究。根据锌、硫同位素组成变化规律，发现成矿流体中的锌主要来源于上震旦统灯影组白云岩，硫则主要来源于上震旦统灯影组地层中的蒸发岩。
孙海瑞等(2016)报道了天宝山矿床深部新发现的铜矿化的矿物学和同位素地球化学特征。结果表明，黄铜矿和方铅矿的δ34S相近，具有相似的S源，是地层中蒸发岩热化学还原作用的产物。黄铜矿和方铅矿的Pb同位素组成相近，壳源特征明显，深部铜矿化与铅锌矿是同一成矿热液体系的产物。
梁峰等(2016)对川-滇-黔矿集区富乐铅锌矿床中的白云石和方解石开展了详细的矿物学和元素地球化学研究。结果表明，富乐铅锌矿床是由氧化性、酸性和富含金属、亏损Sr的流体与还原性、碱性和亏损金属、富含Sr的流体混合，从而导致矿质沉淀形成的。
朱路艳等(2016)对黔西北地区部分铅锌矿床的流体包裹体和硫同位素进行了研究。结果表明，成矿流体为中低温(160～260℃)、高盐度(10%～22% NaCleqv)的卤水，S主要来源于围岩，成矿元素以Cl的络合物进行搬运，富含Pb、Zn的流体与富含H2S流体的混合是铅锌富集成矿的重要机制。
金中国等(2016)研究了川滇黔矿集区贵州境内最大Pb-Zn矿床——普定纳雍枝铅锌矿床的S、Pb同位素地球化学。结果表明，成矿流体中的S主要来源于赋矿地层，Pb等成矿元素主要来源于基底岩石，成矿流体具后生和低温等特征，属于MVT矿床。
陈佑纬等(2016)开展了湘中盆地矿集区龙山金锑矿床外围酸性岩脉的年代学和地球化学研究。结果表明，这些脉岩由古-中元古代浅变质碎屑岩在碰撞后伸展背景下减压部分熔融形成，其锆石U-Pb年龄为220~217Ma，与龙山金锑矿床成矿年龄一致，岩浆活动可能是成矿的重要热源和流体来源之一。
张东亮等(2016)以锡矿山地区晚古生代地层中的碎屑锆石为对象，进行了原位U-Pb年代学研究。厘定出湘中盆地垂向物质组合从下向上主要包括结晶基底(>1.9Ga)、变质基底(1.9~0.54Ga)、微变质基底(0.54~0.41Ga)以及沉积盖层( < 0.41Ga)，为进一步探讨该区低温成矿与基底地层的关系提供了基础。
付山岭等(2016)开展了龙山金锑矿床的成矿年代学研究。结果表明，该矿床可能发生了200Ma(黄铁矿Re-Os年龄)和160Ma(锆石U-Th/He年龄)的两次成矿作用; 或者矿床形成于200Ma左右，但受到了160Ma左右岩浆热事件的改造; 岩浆事件对驱动矿床的形成发挥了重要作用。
李伟等(2016)对湘中盆地矿集区的古台山金矿床进行了H、O、C同位素地球化学研究。结果显示，该矿床的成矿过程中有岩浆流体参与，围岩发生硫化物化和碳酸盐化等，是导致Au沉淀富集的重要因素。
我们希望本专题的出版，能够进一步推动对华南大规模低温成矿作用的研究。
致谢 本文科学问题的凝练曾与项目组主要成员毕献武研究员、苏文超研究员、黄智龙研究员、范蔚茗研究员、谢桂青研究员、温汉捷研究员、夏勇研究员、颜丹平教授、王岳军教授、李建威教授等进行了讨论，他们提出了宝贵意见或提供了部分资料; 项目专家委员会和领域专家成员给予了指导和帮助; 王京彬研究员、周永章教授、邓军教授审阅了论文并提出宝贵意见和建议; 本文取得的进展是基于集体研究成果的总结和提升; 在此一并表示感谢。| [] | Ames L, Zhou GZ, Xiong BC. 1996. Geochronology and isotopic character of ultrahigh-pressure metamorphism with implications for collision of the Sino-Korean and Yangtze cratons, Central China. Tectonics , 15 (2) :472–489. DOI:10.1029/95TC02552 |
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