2017, Vol. 33
2. 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广州 510275;
3. 中山大学地球科学与工程学院, 广州 510275
, LI XingYuan1,2,3, ZHENG Yi1,2,3, SHEN WenJie1,2,3, HE JunGuo1,2,3, YU PengPeng1,2,3, NIU Jia1,2,3, ZENG ChangYu1,2,3
2. Guangdong Provinical Key Laboratory of Mineral Resources and Geological Processes, Guangzhou 510275, China;
3. School of Earth Sciences & Engineering, Sun Yat-senUniversity, Guangzhou 510275, China
钦杭成矿带是钦州湾-杭州湾成矿带的简称，全长近2000km，从西南端广西钦州湾、经湘东和赣中延伸到东北端浙江杭州湾地区。它具有矿床规模大、矿化分布密集、矿床类型齐全、伴生组分多样的显著特点，产出有德兴铜金、大宝山铜多金属、大绛坪硫铁、凡口铅锌、长坑银金等超大型-大型矿床 (中国地质调查局资源评价部, 2010①)。因此，中国地质调查局于2009年将其列入全国重点成矿区带，并部署了一系列的重点矿产勘查任务。
①中国地质调查局资源评价部.2010.钦杭成矿带重要矿产勘查部署方案.1-276
为便于工作部署和管理，中国地质调查局资源评价部 (2010)把钦杭成矿带划分为两段：东段和西段。东段大体相当于江山-绍兴带分布区域，西段包括南岭及其以南地区。周永章等 (2012, 2015) 基于成矿带的整体性和内部结构的不均一性，明确将该带分为北、中、南三段 (图 1)。其中，中段与南岭带大体一致，主要分布在北纬24°~27°之间；北段指南岭以北地区，即绍兴-江山-萍乡一带；南段位于南岭以南区域，大致云开-十万大山带相当。三分方案能较好地体现内部结构的不均一性和优势矿种的区域分布。
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图 1 钦杭成矿带的范围及三分方案图, 附海底喷流热水沉积矿床分布示意 (底图据周永章等, 2012) Fig. 1 Simplified geological map of Q-H metallogenic belt with distribution of fossil ocean-floor exhalation-hydrothermal deposits (after Zhou et al., 2012) |
根据大地构造格局判断，钦杭成矿带大致与西北扬子板块和东南华夏板块的拼合带对应，因而又可称为钦杭 (构造) 结合带。作为位于扬子与华夏两大古板块中间的巨型构造结合带，它对研究华南大陆壳再造和寻找矿产资源具有十分重要的意义。因此，钦杭带吸引了许多学者的关注。
钦杭成矿带所处的华南地区，国内许多学者在该带范围内开展了大量的深入研究，特别是对燕山期大规模成矿作用和与花岗岩有关的金属矿床研究已取得具有深远意义的学术成果 (陈骏等, 2008；胡瑞忠等, 2010; 毛景文等, 2011)。尽管如此，目前对钦杭带一些重大基础地质与矿床地质问题的认识仍存在分歧，对钦杭结合带的边界、整体性拼贴演化方式、区域成矿规律等争议更大。复杂的地质情况是钦-杭结合带存在诸多争议的重要原因，严重制约对该带的整体地质背景认识和该带的找矿工作。正因为如此，《岩石学报》组织撰写、出版“钦杭成矿带”主题专题，寄望引起更多同行专家的参与和重视。
本文在最近研究的基础上，试图从独立成矿单元的整体角度，简要分析、理解钦杭成矿带成矿的地质背景和成矿规律。
1 钦杭结合带的性质对钦杭结合带性质的研究发轫于北段。水涛 (1987)针对江-绍断裂带提出“两陆夹一槽”模式，认为绍兴-江山断裂是由“华夏古陆”和北侧的“江南古陆”发生碰撞而留下的缝合线遗迹。后来，杨明桂和梅勇文等 (1997)提出“钦州湾至杭州湾为扬子古板块与华夏古板块的结合带”，是中国东南部一条最重要的构造-岩浆-成矿带，称为“钦杭成矿带”。Gilder et al.(1996)通过对华南地区中生代花岗岩Sm-Nd、Rb-Sr同位素测定，发现了一条由高Sr、Nd含量和高εNd(t) 值花岗岩体构成的北东向低tDM带，并称之为“十-杭带”。洪大卫等 (1999)认为该低tDM带是扬子与华夏板块元古代碰撞对接带，后由于多次沿该带开合，新生地幔物质加入引起。
已有研究认为，新元古时期在扬子与华夏板块之间由一古大洋盆分隔，北段江山-绍兴断裂带是俯冲、碰撞拼贴的界线。俯冲、碰撞拼贴的主要证据是蛇绿岩的发现，古洋壳遗迹是其代表。沿着江山-绍兴断裂带，蛇绿岩见于皖南歙县伏川、祁门县和赣东北樟树墩等地，它们形成于中晚元古代 (周新民等, 1989; 李献华等, 1994, 2012)。伏川蛇绿岩套位于安徽南部歙县18km处，由纯橄榄岩、方辉橄榄岩、堆晶辉石岩、伟晶辉长岩、闪长岩、细碧岩、角斑岩和凝灰质千枚岩组成。Sm-Nd等时线结晶年龄为1024±30Ma，其侵位年龄大多落在963~769Ma (周新民等, 1989)。Sm-Nd数据显示，伏川蛇绿岩套中的深成岩和火山岩为同一母岩浆演化的产物，但是在形成过程中受到地壳物质不同程度的混染，形成于弧后洋盆 (沈渭洲等, 1992)。赣东北樟树墩蛇绿岩主要由变质橄榄岩、堆积橄榄岩、辉石岩及辉长岩等组成，经离子探针斜锆石U-Pb年龄分析，高度分异岩浆的结晶年龄为968±23Ma，εNd(t) 值显示其来源于强亏损地幔源 (李献华等, 1994)。
研究显示，钦杭结合带北段在新元古时期是一多岛弧古洋盆体系。主要证据包括在赣东北等地蛇绿岩套中甄别出埃达克质花岗岩，后者属于俯冲洋壳玄武岩部分熔融的产物 (李武显和李献华, 2004; Li et al., 2008)。叶美芳 (2006)分析浙北地区桃红和西裘英云闪长岩-花岗闪长岩岩体，SHRIMP锆石U-Pb年龄为913±15 Ma和905±14 Ma，是典型的富角闪石钙碱性花岗岩 (ACG)，原始岩浆起源于亏损地幔。桃红岩体初始εNd(t) 值为6.9~8.6，εHf(t) 为8.2~12.8，δ18O为5.7‰~6.1‰；西裘岩体εNd(t) 为6.4~7.8，εHf(t) 为9.5~11.5，δ18O为5.9‰~7.6‰，在Rb-Hf-Ta和Rb-Y+Nb构造判别图解上，属于火山弧花岗岩 (VAG)，形成于活动大陆边缘。在多岛弧古洋盆的两侧具有截然不同的岩系，西北侧分布了新元古代早期未变质-低变质的岛弧火山岩-沉积岩和前陆磨拉石盆地环境下形成的火山-沉积岩系；东南侧则为经受了多期区域动力-热流变质作用的中高级区域变质岩系。两者基底岩石的时代、变质程度、岩石类型截然不同。
与北段新元古蛇绿岩相似的镁质-超铁镁质岩在中段南岭地区亦有发现。典型者见于桂北元宝山、三防-何家湾及龙胜地区，这些铁镁质-超铁镁质岩形成于新元古代 (李献华, 1999; 葛文春等, 2001; 周继彬等, 2007)。它们记录了与北段对应的870~950Ma期间俯冲或碰撞导致的岩浆事件，具有岛弧火山岩系的地球化学特征，是会聚板块边缘岩浆岩作用的产物 (李献华等, 2012)。Zhang et al.(2014)分析中段栗木地区印支期花岗岩时发现, 花岗岩中存在年龄为945Ma、铪同位素值εHf(t) 为8.7的继承锆石，这个锆石特征与江南造山带东段新元古代弧岩浆锆石一致，继承锆石的tDM(Hf) 值也与江南造山带东段岛弧岩浆岩锆石的模式年龄一致，这暗示江南古岛弧新元古代弧岩浆作用可以延续到栗木地区。
近几年研究争论的焦点是：钦杭结合带南段与北段是否具有一致的演化历史？除元古代外，古生代是否存在真正的洋壳？后者涉及到是陆内造山还是洋盆体系两种明显不同的观点。
作者研究认为，南段的地质演化与钦杭结合带具有整体一致性；古生代存在真正的洋壳，且在钦杭结合带存在洋陆俯冲体系 (周永章等, 2012, 2015)。
在南段，存在元古时期洋壳的证据包括在云开地区信宜和陆川等地，发现有中新元古代变质基性火山岩、蛇绿岩，它们的地球化学成分具有典型的大洋拉斑玄武岩 (MORB) 和岛弧型 (ITA) 玄武岩特征 (彭松柏等, 2006, 2016a, b；覃小锋等, 2007, 2013；虞鹏鹏和周永章，2015)。Zhang et al.(2012)报道了北流和信宜地区的斜长角闪岩和变质基性岩的年龄为997±21Ma和978±19Ma，其化学性质属于弧后盆地玄武岩。曾长育 (2014)) 通过LA-ICP-MS U-Pb方法测年确认，庞西垌地区条带状-眼球状花岗片麻岩中的暗色体除具有加里东年龄外，包含有中-新元古代的碎屑或继承锆石。广东云浮大降坪块状硫化物矿床可以看以作是元古时期洋壳存在的直接证据，该矿床成矿层位是震旦系底部地层，矿石是海底喷流沉积的产物 (周永章等, 2000)。
2 中生代构造转换事件前已述及，在地质历史时期，华南地区的主要构造格局曾是“两陆夹一槽”，即扬子板块、华夏板块以及夹两者之间的钦杭结合带 (古洋盆)。但现今，整个华南地区是西太平洋构造域的重要组成部分。这中间必定存在一个构造转换事件，这是钦杭带研究的重要问题之一。
目前比较一致认识是，中生代是钦杭结合带从碰撞挤压的构造背景转向燕山期伸展拉张的构造背景的分水岭。钦杭结合带经过中生代构造转换事件，大地构造性质从华夏和扬子之间的板块构造机制为主，转为陆内岩石圈拉张伸展构造环境。这在岩浆活动、断陷盆地及变质核杂岩分析中均得到较好反映 (曾长育, 2014；曾长育等, 2015)。
关于构造转换事件发生的时限，主要存在晚三叠纪、三叠纪与侏罗纪之交和侏罗纪与白垩纪之交等不同看法。Wang et al.(2012, 2013) 认为华南在晚三叠纪由早印支期的挤压背景转换成晚印支期的伸展背景。Li and Li (2007)认为华南190Ma开始大规模非造山岩浆活动。Cai et al. (2015)依据华南晚三叠纪A型花岗岩研究提出在225~230Ma期间华南由挤压背景转换成伸展背景，构造体制由古特提斯构造域转变为古太平洋构造域。有研究者认为，构造转换事件应以中国东南沿海出现火山弧和相关构造变形为标志，具体事件应该在160±5Ma前后 (赵越等, 2004; 张岳桥等, 2009)。Zhou et al. (2006)认为，三叠纪与侏罗纪之间存在约10Ma的岩浆活动间歇期，可能代表了构造转换的调整期。翟明国等 (2004)综合了各方数据，显示这一转换时限在150~100Ma。尽管构造体制转换时间尚有较大的争议，但总体来看晚燕山期华南已进入伸展构造期。
最新研究显示 (翟明国等, 2004; 孙卫东等, 2008)，西太平洋板块漂移方向曾发生多次转换，并与晚中生代构造演化和岩浆活动有很好的耦合关系。在125~140Ma，太平洋板块向SW方向俯冲，低角度俯冲侵蚀造成中国东部岩石圈减薄，软流圈上涌，发生减压部分熔融；约在125Ma，太平洋板块漂移方向开始发生转换，形成安第斯式俯冲挤压，岩石圈停止减薄和部分熔融，出现岩浆宁静期；到110Ma前后，太平洋俯冲板块后撤，形成弧后拉张，岩浆活动又重新开始活跃。
中生代构造转换是一个重要的地质事件，它产生了非常巨大的地质效应，最突出的是燕山期岩浆的大规模活动以及成矿作用的大爆发 (胡瑞忠等, 2010; 毛景文等, 2007, 2011)。从印支期以碰撞挤压为主的构造背景调整为燕山期以伸展拉张为主的构造背景，华南地区中生代动力体制由碰撞挤压的特提斯构造体系转向卷入西太平洋构造体系 (张岳桥等, 2009)。不同性质的构造背景使得印支运动和燕山运动在构造形迹、地壳变化和成矿作用方面具有明显的区别。构造转换事件后，华南地区经历了白垩纪的岩石圈伸展-拉张-减薄-裂解作用，从而引起地幔物质上涌、岩浆底侵、地壳重熔的岩浆活动，并伴随了各种矿产资源的成矿作用 (胡瑞忠等, 2007; Meng et al., 2012)。岩浆侵入-火山爆发作用，使得燕山期成为我国最重要的成矿时期，约80%的大中型金属矿床的形成与这个阶段有关 (陈毓川等, 2007)。
3 花岗岩及其幔源信息燕山期花岗岩广泛发育是钦杭成矿带的突出地质特征 (Zhou et al., 2006; 蒋少涌等, 2008)。传统研究认为，这些花岗岩主要有S型和I型之分，但总体成因与地壳有关 (赵振华等, 2015)
与燕山期花岗岩浆活动密切相关的是燕山期金属矿床的成矿大爆发 (陈骏等，2008；蒋少涌等，2008；胡瑞忠等, 2010; 毛景文等, 2011)。锡田、新田岭、芙蓉、柿竹园、瑶岗仙、白云仙、九嶷山、香花岭、姑婆山和大绀山等钨锡多金属矿床矿床，德兴、银山、大宝山、圆珠顶、永平、东乡、大黎等铜多金属矿床，七宝山、黄沙坪、水口山、桃林、油麻坡等银铅锌多金属矿床，都是钦杭成矿带燕山期形成的矿床 (中国地质调查局资源评价部, 2010)。
在中段南岭地区，花岗岩富含大离子元素K、Rb、Cs和高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta等，形成巨量的W、Sn、N-Ta、REE、Sb、Hg等金属矿产。W、Sn多金属矿床被认为是南岭地区南侧的特色矿床，它们的成因长期被认为与地壳重融、高演化花岗岩密切相关 (周新民，2003；陈骏等，2008；赵振华等, 2015)。
但对资料的梳理分析显示，钦杭成矿带中生代燕山期花岗岩包含幔源端元信息是十分确切的，这在许多传统研究中没有引起足够的重视。
地幔岩浆物质加入可以通过野外基性岩墙/岩脉伴生或花岗岩中暗色岩石包体以及花岗岩地球化学数据 (Sr-Nd-Hf) 来识别。较高的εNd(t) 和锆石εHf(t) 值被认为是花岗岩在地幔底侵过程中留下的记录 (李献华等，2009)。研究显示 (赵振华，2016)，早燕山期 (ca. 190Ma) 粤北霞岚花岗岩具有富大离子亲石元素，低水，低氧逸度等A型花岗岩特征，具有明显高的εHf(t)(-0.3~+0.2)，εNd(t)(+2~+6)，是壳幔混源的结果。柿竹园钨多金属矿床矿区内存在玄武岩、碱性岩、花岗岩组合，玄武岩εNd(t)=+0.13~+6.78，应是幔源岩浆底侵，成矿过程中伴有强烈的深源岩浆作用。舒良树等 (2013)认为，在东以永兴-临武-连山为界、西以常宁-道县-恭城为界的花岗岩带中，花岗岩的εHf(t) 值大多大于-6，具有较年轻的模式年龄，可能具有幔源信息的加入。湘南王仙岭花岗岩 (ca. 235Ma) 具有高的εHf(t) 值 (-9.03~+4.87)，并且发现了大量捕获的幔源锆石 (郑佳浩和郭春丽, 2012)。湘东南双峰庵和五峰仙花岗岩具有高的εNd(t) 值 (-8.9~-5.83)，同时A/MF-C/MF图解判别显示了可能的下地壳基性麻粒岩以及地幔组分存在 (柏道远等, 2007)。此前，Gilder et al. (1996)根据华南中生代花岗岩中高Sm (＞8×10-6)，高Nd (＞45×10-6) 以及地球物理数据识别出一条高εNd(t)(-4~-8)，低tDM花岗岩带，称为“十-杭带”。陈培荣等 (1999)分析显示，钦杭带中段发育220~250Ma基性-超基性岩浆，是岩石圈伸展减薄和地幔上涌的结果。有研究者认为，具有幔源信息的花岗岩被认为与太平洋板块俯冲有关，是由古太平洋板块向SW方向俯冲，华南岩石圈减薄软流圈上涌熔融形成的弧后拉张环境导致的 (蒋少涌等, 2008; Zhou et al., 2006)。此后，约于125Ma，太平洋板块几乎发生90°转向向NW方向俯冲，随着板块后撤形成弧后拉张环境，形成了中国东部沿海广泛发育的晚燕山期花岗岩 (孙卫东等, 2008; Koppers et al., 2003)。
钦杭带燕山期花岗岩存在确切的幔源端元信息，拓展了研究者的思维，并为最近的找矿所证实。中国地质调查局自2009年在钦杭布置勘探任务后，在赣西北发现武宁大湖塘大型-超大型钨，在赣东北景德镇朱溪钨、铜矿床 (王登红等, 2010)。这是钨多金属找矿重大突破，也因此将传统中段南岭地区钨矿找矿工作扩充到钦杭带北段。
继续深入剖析花岗岩的幔源端元的精细信息，探讨幔源物质参与的成矿机制，在未来仍然有重要的价值。
4 矿床分布规律与特色成矿类型钦杭成矿带的矿床分布有较好的规律性，它明显受钦杭结合带内部结构及演化存在不均一性的影响。周永章等 (2012)分析认为，钦杭成矿带的北、中、南三段划分方案在优势矿种的区域分布上有很好的体现。北段的优势矿种为Cu、Fe和贵金属，代表性矿床包括江西德兴铜矿、冷水坑铅锌银矿、银山金铜铅锌矿、金山金矿、浙江平水铜矿，漓渚钼铁矿、桃红铜矿、白鹤店铜矿等。中段为南岭成矿带，是世界著名的花岗岩省和重要的钨锡多金属矿原产地，代表性矿床有东坡、水口山、锡田、西华山、大吉山、铜山岭、黄沙坪和柿竹园等一大批与岩浆活动有关的矿床。南段的优势矿种有Au、Ag及多金属等，主要的矿产分布在云开地区、大瑶山地区、十万大山地区，代表性矿床包括河台金矿、庞西垌银矿、大明山金银矿、云安高枨铅锌银矿床、长坑大型银金矿等 (中国地质调查局资源评价部，2010)。
毛景文等 (2011)将钦杭带及旁侧矿床归纳为两个成矿系列和三个成矿亚系列，即新元古代海底喷流沉积型铜锌矿床成矿系列，以及燕山期与花岗岩有关的钨锡铜铅锌多金属矿床成矿系列。后者进一步分为中晚侏罗世斑岩-矽卡岩-热液脉状铜多金属矿床成矿亚系列、晚侏罗世与花岗岩有关的钨锡多金属矿床成矿亚系列，以及白垩纪与次火山活动有关的浅成低温热液型金银铅锌钨锡矿床成矿亚系列。他认为，新元古代的块状硫化物铜锌矿形成于弧后或弧前盆地，160~150Ma的大规模钨锡多金属成矿作用与大花岗岩事件有关，135Ma之后，矿产资源聚集在火山盆地和断陷盆地。
徐德明等 (2015)划分了七个成矿系列，即中新元古代海底喷流沉积型铜多金属矿床，新元古代海相沉积-变质型铁锰矿床，古生代海相沉积-叠生改造型铜铅锌铁锰矿床，加里东期与花岗岩类有关的钨钼金银多金属矿床，印支期与花岗岩类有关的钨锡铌钽铀多金属矿床燕山期与花岗岩类有关的铜铅锌金钨锡多金属矿床，与区域动力变质热液作用有关的金银矿床等7个矿床成矿系列。
燕山期成矿大爆发是华南地区地质历史的重大事件，并形成铜金铅锌铁银钨锡钽铀多金属成矿省。钦杭带在这一时期也广泛形成了一系列重要的内生金属矿床。在作者的研究中，特别注意到斑岩型铜 (钼) 矿床以及海底喷流热水沉积型矿床，认为钦杭带可以看作是一条斑岩铜 (钼) 矿床带和海底喷流热水沉积矿床带。它们在钦杭带上具有良好的找矿远景 (周永章等, 2012, 2015；梁锦等，2012)。
5 斑岩型铜 (钼) 矿床在钦杭成矿带，斑岩铜矿经常与钼、金、钨多金属矿共生产出。前人很少将钦杭结合带内斑岩矿床联系起来研究，更鲜有人提到其具有斑岩成矿带的找矿潜力。作者研究显示，斑岩铜 (钼) 矿在钦杭结合带北、中、南三段均有产出 (周永章等, 2012, 2015；梁锦，2014；梁锦等，2015)。
钦杭成矿带斑岩铜矿首先在北段发现，以德兴斑岩铜矿和永平斑岩铜矿最为典型。研究显示，北段德兴斑岩铜矿受江山-绍兴断裂及其次级断裂弋阳-德兴断裂控制，永平斑岩铜矿产于钱塘江-信江拗陷带中 (丁昕等, 2005)。德兴斑岩铜矿的区域岩浆岩主要为燕山期“I”型花岗岩。成矿岩体主体为燕山早期第二阶段的花岗闪长斑岩，成矿斑岩呈小岩株状产出，岩浆分异程度高。铜矿体赋存于成矿斑岩体内、外接触带，以外带为主 (中国地质调查局资源评价部，2010)。
中段斑岩型铜矿以宝山铜多金属矿床为代表，产于中生代花岗闪长质岩浆岩带中，位置属于南岭东西向构造带的中段北缘，耒阳-临武南北向构造带的南端 (路远发等, 2006)。
南段斑岩型铜矿的发现是最近几年的地质调查成果。代表性的封开圆珠顶大型斑岩型铜钼矿位于云开地区北部。经由广东省地质局719地质大队完成的勘探评价 (中国地质调查局资源评价部，2010)，钻孔见矿率达90%以上。矿体主要分布在斑岩体外接触带的砂岩地层中，工业矿体分布在岩体外接触带约0~400m范围内，平面上呈环形围绕着岩体分布，矿床类型为细脉浸染型铜钼矿床。铜、钼矿体为渐变过渡。矿石构造类型主要为细脉浸染状。
对广东庞西垌地区南和斑岩型Cu-Mo矿床 (图 2) 的揭示和剖析，使作者更加坚信钦杭带作为一条斑岩铜矿床带的合理性。在承担“广东庞西垌地区矿床远景调查”项目过程中，作者团队开展了4个1:5万幅共1880km2面积的1:5万水系沉积物地球化学、1:5万高磁和1:5万地质测量和分析，发现廉江市南和地球化学异常元素组合主要为中-高温元素，与燕山期黑云母花岗岩出露吻合好，浓集中心清晰，大而醒目。磁场背景总体为低缓负值，局部磁测正异常主要分布在岩体和地层的接触带内外。野外实地地质测量显示 (周永章等，2016①)，南和地区存在Cu、Mo矿床矿化出露，并且与燕山期花岗斑岩体紧密相关，矿体产出在古城-沙铲断裂带内的燕山期斑岩体与古老混合岩及地层的内外接触带中。岩体岩性主要为黑云母花岗斑岩，围岩主要为闪长岩。主要的蚀变类型为硅化、绿泥石、绿帘石化、绢云母化、黑云母化。
①周永章等. 2016.钦杭成矿带西段资源远景调查评价成果报告.中国地质调查局资源远景调查项目成果报告.1-254
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图 2 广东南和斑岩铜钼矿床及邻区地质简图 Fig. 2 Simplified geological map of Nanhe porphyry Cu (Mo) deposit region |
前人对钦杭成矿带斑岩铜钼矿床的成矿时代做过较多的研究 (表 1)。该表展示，燕山期是钦杭结合带斑岩体成岩与成矿的主要年龄。
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表 1 钦杭结合带斑岩型矿床矿床成岩成矿年龄一览表 (转引自梁锦, 2014) Table 1 Dating the diagenesis and mineralization of porphyry deposits in Q-H belt, South China (after Liang, 2014) |
钦杭结合带与成矿有关的斑岩主要为钙碱性岩浆系列的中酸性岩，岩石类型主要为花岗闪长斑岩、花岗斑岩和次英安斑岩等。控矿岩体产状多为岩株、岩钟、岩枝和岩脉，就位深度一般为2~6km或更浅，具典型斑状结构，常碎裂不完整，基质为隐晶或细粒结构 (魏道芳等，2007；梁锦等，2015；朱玉娣等，2012; 楚克磊，2013)。
园珠顶斑岩铜钼矿的含矿岩体，位于园珠顶背斜轴部，呈小岩株产出，岩石呈灰白色-肉红色，斑状结构，岩性均为二长花岗斑岩，斑晶矿物成分有斜长石 (20%~30%)、钾长石 (4%~8%)、石英 (5%)、黑云母 (2%~4%)。基质矿物成分有长石 (20%~30%)、石英 (15%~30%)。长石以酸性斜长石为主，钾长石次之。暗色矿物含量较低，黑云母含量在5%以下。副矿物含量极少，主要有黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等金属硫化物及磷灰石、锆石等。其中，黄铁矿普遍存在。岩石中的矿物普遍出现次生变化，长石多蚀变为绢云母、粘土矿物和绿帘石，钾长石多蚀变为高岭石，部分黑云母出现绿泥石化、绿帘石化。岩石局部出现云英岩化、黄铁矿化及铜钼矿化。德兴斑岩铜矿的成矿岩体主体为燕山早期第二阶段的花岗闪长斑岩，成矿斑岩呈小岩株状产出，岩浆分异程度高。铜矿体赋存于成矿斑岩体内、外接触带，以外带为主 (中国地质调查局资源评价部，2010)。
南和斑岩铜钼矿含矿斑岩主要呈岩脉状产出，主要产于燕山三期塘蓬岩体边缘，与寒武系老地层及加里东期混合岩相邻，呈规则脉状，新鲜呈灰白色，斑状结构。成分主要为钾长石 (30%~35%)、斜长石 (10%~15%)、石英 (20%~25%)、少量黑云母。斑晶和基质成分相同。斑晶呈自形至半自形。蚀变主要有硅化、黄铁绢英岩化等 (梁锦，2014)。
6 海底喷流热水沉积型矿床表 2列举了本文作者实地考察、分析的海底喷流热水沉积矿床 (矿集区)，包括广西武宣盘龙铅锌矿、佛子冲铅锌矿，湖南康家湾铅锌矿、祁东铁矿、新晃重晶石矿，江西良山铁矿、东乡铜矿、弋阳铁砂街铜矿、浙江建德岭后铜矿、西裘 (平水) 铜矿等矿床。这是承担中国地质调查局项目“钦杭成矿带喷流与热水沉积的时空分布及其对矿床控制作用”研究的任务，它使作者认识到，钦杭成矿带是一条古海洋喷流热水沉积矿床密集分布带 (周永章等，2015)。
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表 2 钦杭成矿带的喷流热水沉积矿床 (部分)(据周永章等, 2015, 2016) Table 2 Hydrothermal exhalative sedimentary deposits in Qinzhou-Hangzhou metallogenic belt (after Zhou et al., 2015, 2016) |
自20世纪80年代中期开始，我国学者就对钦杭带范围内的海底喷流热水沉积进行研究。早期研究以对古老地热系及其相关沉积物的识别最为有特色，并以此为基础讨论某些矿床的热水成因。经前人研究确认的钦杭带内喷流热水沉积建造主要包括重晶石建造、硅质岩建造、硫化物建造、BIF建造等，主要分布层位有震旦系底部、寒武系底部、泥盆系榴江组、二叠系当冲/孤峰组等 (陈多福等，1987；陈先沛和高计元, 1997；周永章等，1990；Zhou et al., 1994)。
前人研究认为在钦杭带中属于喷流热水沉积成因的矿床有广东云浮硫铁矿、长坑大型Ag (Au) 矿，广西武宣盘龙铅锌矿、下雷锰矿、怀群钒矿，湖南新晃重晶石、江西新余铁矿等 (中国地质调查局资源评价部，2010；周永章等，2015；徐德明等，2015)。还有一些矿床存在成因认识的分歧，如广东仁化凡口铅锌矿，部分研究者提出它为喷流热水沉积矿床 (涂光炽，1987)，也有研究者认为应属于MVT型矿床 (祝新友等，2013)。
作者的分析显示 (周永章等，2015)，喷流热水沉积矿床在钦杭成矿带呈带状分布 (参见图 1)。在认定的喷流热水沉积矿床和岩浆/热液矿床中，大部分属于两期复式成矿：在元古代或古生代，首先出现喷流热水沉积矿床，然后在燕山期叠加了岩浆/热液成矿作用。两期成矿作用的叠加早就了今日所见的矿床风貌。
根据主要的金属矿物组合、形成时代、成因类型及形成构造环境特点，钦杭成矿带喷流热水沉积矿床可分为7种矿床类型 (周永章等，2016)：
①VMS型铜多金属矿床：如浙江平水，江西铁砂街、兴源冲、罗城等矿床，主要对应了细碧角斑岩建造，与中-新元古代大陆边缘的岛弧拉张环境密切相关。浙江岭后等矿床也可能属于这一类 (顾连兴等，2003)，主要分布于古生代凹陷盆地中；
②条带状铁矿：如江西新余，湖南祁东、江口，广西/广东鹰扬关，海南石碌等矿床。主要赋存于新元古代的细碎屑碳酸盐岩复理石、细碧-角斑岩或者火山碎屑岩建造中；
③VMS型硫铁矿床：以广东云浮硫铁矿最为典型，涂光炽 (1987)认为其是硅铁建造的硫化物形式；
④SEDEX型铅锌多金属矿床：如广西佛子冲、盘龙，广东凡口，湖南康家湾等矿床，主要赋存于古生代海相碳酸盐岩或碎屑岩地层中，空间上与热水沉积重晶石以及硅质岩建造密切相关；
⑤热水沉积型重晶石矿床：主要分布于钦杭成矿带中南段西部南华-震旦系和古生代的海相沉积建造中，如湖南新晃，广西象州等矿床，在空间位置上其周围均分布一系列层控铅锌多金属矿床；
⑥热水沉积型锑矿床：主要分布于钦杭成矿带北中段西部泥盆系碳酸盐岩建造中，典型的如湖南锡矿山锑矿；
⑦热水沉积型锰矿：主要是钦杭成矿带南端的古生代含锰岩系，碳酸锰 (氧化锰) 层常与热水沉积硅质岩互层，如广西下雷锰矿。
通过典型喷流沉积矿床以及重点层位热水沉积岩的解剖显示，钦杭成矿带上的喷流热水沉积矿床的分布具有明显的时空专属性，主要受海底喷流热水沉积建造分布的控制。VMS型铜多金属矿床主要分布于钦杭成矿带北 (东) 段蓟县纪、青白口纪地层中，如浙江平水，江西铁砂街、兴源冲、罗城等矿床；条带状铁矿在钦杭成矿带的北、中、南段均有分布，主要赋存于新元古代的细碎屑碳酸盐岩复理石、细碧-角斑岩或者火山碎屑岩建造中，如江西新余，湖南祁东、江口，广西鹰扬关，海南石碌等矿床；VMS型硫铁矿床分布于钦杭成矿带南段，主要赋存于震旦纪经过变质的类复理石建造中，以广东云浮硫铁矿最为典型；SEDEX型铅锌多金属矿床主要分布于钦杭成矿带的中段和南段早古生代及海西-印支期拗陷区，与热水沉积重晶石以及硅质岩建造与之密切相关，如广西佛子冲、盘龙，广东凡口，湖南康家湾等矿床，这类矿床普遍经受了后期的印支-燕山期改造；热水沉积型重晶石矿床主要分布于钦杭成矿带中南段西部南华-震旦系和古生代的海相沉积建造中，如湖南新晃，广西象州等矿床；热水沉积型锑矿床主要分布于钦杭成矿带北中段西部泥盆系碳酸盐岩建造中，典型的如湖南锡矿山锑矿；热水沉积型锰矿主要是钦杭成矿带南端的古生代含锰岩系，碳酸锰 (氧化锰) 层常与热水沉积硅质岩互层，如广西下雷锰矿。
喷流沉积矿床二阶段成矿模式具体包括下述三种情况：(1) 中新元古代VMS型矿床叠加燕山期岩浆热液改造；(2) 新元古代BIF型矿床叠加后期热液改造或者印支期变质改造；(3) 古生代SEDEX型矿床叠加后期构造变质改造或者燕山期岩浆改造。
中新元古代VMS型矿床原生沉积特征较为明显，容易识别。上部似层状、透镜状，下部网脉状的矿体形态，块状、浸染状、密集条带状构造，细碧角斑岩系，重晶石岩、菱铁矿、含铁锰硅质岩等热水沉积岩组合都是其典型的识别标志。如兴源冲铜矿矿体与地层产状一致，围岩中有细碧岩及变细碧质玄武岩组合，层状、似层状的石英电气石岩等特征都较易与岩浆热液矿床区分，虽然经受了燕山期改造，依然可以识别VMS矿床的特征 (周永章等，2016)。对平水铜矿块状矿体下部的含硫化物石英脉进行锆石U-Pb定年发现，除了新元古代早期的成矿年龄外，还记录了白垩纪的热事件对成矿的改造 (李春海等, 2010)。
部分古生代的喷流沉积矿床则在经历改造后较难保持其原有的沉积特征。如佛子冲铅锌矿，燕山期的岩浆热液改造使其变得面目全非，成矿物质活化重新结晶，喷流沉积期沉淀的硫化物可能只起到了矿源层的作用。尽管如此，仍可以鉴别出SEDEX型矿床的共性特征 (郑蕾，2014)：1) 形成于古生代的凹陷盆地，且常分布于大型同生断裂或其次级断裂的旁边；2) 矿床具有层控的特征，矿体往往呈层状、似层状或透镜状产于地层中，且矿体一般随地层褶皱而发生褶曲；3) 矿床伴有典型喷流岩，如硅质岩、重晶石岩、电气石岩等；4) 硫化物常见草莓状构造与胶状构造，矿物颗粒大都比较细小，As、Sb等元素含量较高；5) 原生成矿流体主要为中低温、低盐度和贫CO2的近海水的盐水体系。
作为一条新元古-古生代喷流热水沉积矿床密集分布带，钦杭成矿带可以成为研究喷流热水沉积体系精细时空结构与古陆 (板块) 间构造结合带演化耦合机制的理想场所。但至今，关于喷流热水沉积体系的亚相和微相以及地球化学三维空间结构，不同层位和亚型喷流热水沉积 (矿床) 在矿物学、岩石学、地球化学方面表现出的同一性和多样性，以及它们与不同位置次级多元演化差异性和复杂性的精细关系等问题，还没有根本解决，需进一步研究。而这些问题是揭示它们的形成与钦杭结合带性质、不同位置多级格局和演化的耦合关系的重要基础。
7 古老俯冲带改造成矿作用 7.1 钦-杭结合带斑岩体及其伴生矿床具有元古代+中生代双峰年龄前面已述及，钦杭结合带斑岩体及其伴生矿床几乎都具有燕山期成矿年龄。进一步的同位素测年分析显示，钦-杭结合带斑岩体及其伴生矿床普遍具有元古代+中生代双峰年龄。
南段园珠顶成矿二长花岗斑岩的显性年龄为150~155Ma，但受测试锆石显示出二阶段模式年龄tDM2为834~962 Ma (胡升奇等，2013) 和703~946Ma (平均为836Ma)(楚克磊，2013)。南和成矿斑岩体成矿年龄为93.4±2.6Ma，部分锆石显示207Pb/206Pb年龄为1000Ma左右 (梁锦，2014)。石菉矿化花岗闪长岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为107.2±2.0Ma，部分锆石显示出980~600Ma的207Pb/206Pb年龄 (赵海杰等, 2012；段瑞春等, 2013)。
北段德兴斑岩铜矿的成矿斑岩体显性年龄为170Ma左右，εHf(t) 平均在4.34~5.54，具有tDM2为861Ma、876 Ma、904Ma的新元古代信息 (水新芳等, 2012；Liu et al., 2012；王强等, 2004)。
对中段湘东南花岗闪长质岩石研究显示，207Pb/206Pb上交点年龄为元古代，反映侵人体的形成与前寒武纪基底岩石关系密切 (王岳军等，2001)。
7.2 钦-杭结合带斑岩体及其伴生矿床具有俯冲体系的一般地球化学特征表 3列出了钦杭结合带主要斑岩铜矿成矿斑岩的地球化学参数。
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表 3 钦-杭结合带主要斑岩铜矿成矿斑岩地球化学特征值 (主量元素:wt%；稀土和微量元素:×10-6) Table 3 Geochemical parameters of porphyry copper deposits in the Qinzhou-Hangzhou metallogenic belt (major elements: wt%; trace elements: ×10-6) |
对南段南和花岗斑岩的微量元素特征分析显示 (梁锦，2014)，它形成于具有火山弧基因的地质背景中。在 (La/Yb)N-YbN图 (图 3a) 和Sr-Sr/Y图 (图 3b) 中，南和花岗斑岩样品基本落在经典岛弧岩石范围内，显示样品具有岛弧成因背景。
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图 3 南和花岗斑岩判别图 (转引自梁锦，2014) (a) YbN-(La/Yb)N判别图; (b) Y-Sr/Y判别图 (Defant and Drummond, 1990) Fig. 3 Discriminant graph of granite-porphyry in the Nanhe area (after Liang, 2014) (a) YbN vs. (La/Yb)N discriminant diagram; (b) Y vs. Sr/Y discriminant diagram (Defant and Drummond, 1990) |
在园珠顶斑岩矿床，矿石样品在铅同位素的Δγ-Δβ成因分类图解中投影落到地壳地幔混合区的俯冲带范围，在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb成因环境图中，圆珠顶矿石Pb同位素投影在岛弧铅与海洋沉积物Pb范围内等特征 (楚克磊，2013)。在石菉斑岩矿床，闪长斑岩具有前寒武信息，全岩 (87Sr/86Sr)i值为0.7086，辉钼矿样品具有幔源-壳幔混源特征数量级的Re含量 ((85.18±0.63)×10-6~(218.90±0.16)×10-6)，指示其源岩包含有有古俯冲带物质的参与 (赵海杰等, 2012)。
在北段德兴斑岩矿床，花岗闪长斑岩具有与新元古代岛弧火成岩 (双溪坞群角斑岩及侵入其中的花岗质侵入岩) 极为类似微量元素特征，较高的全岩εNd(t) 值 (-0.28~0.25)，正的锆石εHf(t) 值 (2~7)。在Nd及Hf同位素演化图上，德兴花岗闪长斑岩与双溪坞群岩石及侵入其中的花岗质侵入岩所代表的新元古代岛弧岩石演化至中侏罗世相吻合 (刘玄等，2011)。可见，钦-杭结合带斑岩体及其伴生矿床具有俯冲体系特征基因，可以得到系列地球化学数据的支持。
7.3 古老俯冲带改造成矿机制钦杭结合带内斑岩铜钼矿床显性形成时代主要为燕山期。根据当时钦杭带的大地构造性质，这些斑岩铜矿应属于“非俯冲”或“非碰撞”地质背景成因。但如上节所述，该带斑岩体及其伴生矿床又具有俯冲体系的一般地球化学特征，带有岛弧俯冲环境的基因。这显然是矛盾的。
钦杭结合带内斑岩铜钼矿床的俯冲体系基因不可能是太平洋板块俯冲的产物。特别是钦杭结合带南段，远离现在的太平洋俯冲带，更加不可能。作者认为 (周永章等, 2012, 2015；梁锦等, 2012, 2015)，古老俯冲带改造成矿作用是钦杭斑岩型矿床带的主要成矿机制：在中生代构造转换事件以前的历史时期，钦杭带曾为岛弧俯冲体系，形成类似南美洲西海岸的斑岩铜矿带。经历中生代构造转换事件后，钦杭带转变为太平洋板块俯冲扰动大地构造背景下的岩石圈减薄伸展构造环境，上涌的软流圈地幔带来大量的热量加热，使本已愈合的钦杭带伤疤活化，古老岛弧体系底部玄武质岩石 (下地壳) 因而发生部分熔融形成含矿岩浆，沿着钦杭带侵入、演化生成斑岩铜矿，燕山期成矿岩浆来源于古老俯冲残余洋壳的重熔。这同时较合理地解释了钦杭带斑岩体及其伴生矿床普遍具有元古代+中生代双峰年龄现象。
可见，钦杭斑岩型矿床带是一条古老俯冲带改造成矿带，古老俯冲带经燕山期改造成矿是钦杭成矿带的重要成矿机制。事实上，钦杭成矿带燕山期地质事件对古老地质体的改造叠加作用比斑岩型金属矿床的形成还要广泛。比如，如前已述及，钦杭成矿带的许多喷流热水沉积矿床都普遍是两期复式成矿模式：在元古代或古生代，出现喷流热水沉积矿床，然后在燕山期叠加了岩浆/热液成矿作用。
8 结论通过上述讨论，可以取得以下结论和认识：
(1) 钦杭成矿带是一条古老俯冲带，南段的地质演化与北段、中段类似具有整体一致性。在古生代存在洋壳，属于洋陆俯冲体系。
(2) 中生代构造转换是一个重要的地质事件，它使钦杭带由特提斯构造域卷入到西太平洋构造域中，大地构造性质从华夏和扬子之间的板块构造机制为主，转为陆内岩石圈拉张伸展构造环境，并产生巨大的地质效应，最突出的是燕山期岩浆的大规模活动以及成矿作用的大爆发。
(3) 燕山期花岗岩存在确切的幔源端元信息，幔源物质参与了许多矿床的形成。
(4) 钦-杭结合带是重要的斑岩铜 (钼) 矿带，斑岩铜 (钼) 矿在钦杭结合带北、中、南三段均有产出，它们的主成岩成矿年龄是燕山期。带内的斑岩型型矿床具有元古代+中生代双峰年龄，地球化学特征上带有岛弧俯冲基因，其形成与古俯冲带岛弧体系在燕山期重融密切相关。
(5) 钦杭成矿带是一条古海洋喷流热水沉积矿床密集分布带，带内VMS型铜多金属矿床和SEDEX型铅锌多金属矿床发育。
(6) 钦杭斑岩型矿床带是一条古老俯冲带改造成矿带，古老俯冲带经燕山期改造/叠加成矿是钦杭成矿带的重要成矿机制。钦杭成矿带燕山期地质事件对古老地质体的改造叠加作用比斑岩型金属矿床的形成还要广泛。钦杭成矿带的许多喷流热水沉积矿床都普遍是两期复式成矿模式：在元古代或古生代，出现喷流热水沉积矿床，然后在燕山期叠加了岩浆/热液成矿作用。
致谢 《岩石学报》钦杭成矿地质背景与成矿规律研究专题得以出版源于翟明国院士的全力支持。郑义、曹建劲、陈国能、陆建军、周涛发、毛景文、胡瑞忠、蒋少涌、许德如、李晓峰、覃小锋、祝新友、杨水源、龙文国、袁顺达、安燕飞等给予赐稿或荐稿支持。赵振华和陆建军审阅了本文，对论文完善提出非常有价值的改进意见。在研究过程中，得到严光生、蔺志永、魏道芳、徐德明、龙文国等的支持。在次一并表示衷心的感谢！| [] | Bai DY, Huang JZ, Li JD, Wang XH, Ma TQ, Zhang XY, Chen BH. 2007. Multiple geological elements constraint on the Mesozoic tectonic evolution of South China:Apocalypse of the Mesozoic geological evolution in southeastern Hunan and the Hunan-Guangdong-Jiangxi border area. Geotectonica et Metallogenia, 31(1): 1–13. |
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