粤西

岩石组合和成矿系统都是区域大地构造演化的产物。目前地质学家们多用岩石组合及其地球化学特征来反演大地构造背景及演化历史 (Wang et al., 2010, 2012, 2013; Zhang et al., 2012a, b, 2013; Niu et al., 2015)。事实上，单个矿床、成矿带和成矿省的时空分布也是地质构造-岩石建造演化的物质记录，成矿系统本身携带着大量壳幔作用、岩浆作用和外生地质作用的信息 (秦克章, 2000)。因此，成矿系统的时空分布及区域组合也是反演大地构造背景及演化历史的“探针”(陈衍景等, 2008)。对于一个区域构造演化历史的解析，除了区域地质、岩石学和同位素年代学证据外，成矿系统的成矿作用和成矿规律也可以作为构造演化的标志和限定 (翟裕生, 1999)。

华南地区历来是国内外地质学家关注的热点地区 (舒良树, 2012; Wang et al., 2013; 张国伟等, 2013; Li et al., 2014)。钦杭结合带地处华南地区扬子板块与华夏板块结合带 (图 1a)，自2009年被中国地质调查局增列为“全国重点成矿区带”(毛景文等, 2011; 徐德明等, 2012; 周永章等, 2012, 2015)。前人对钦杭结合带构造演化和成矿作用做了一些研究并取得了一系列重要认识，如水涛等 (1986)提出“两陆夹一槽”模式，认为江绍断裂是“华夏古陆”和“江南古陆”碰撞的缝合线；杨明桂和梅勇文 (1997)明确提出“钦杭结合带”的概念，扬子板块和华夏板块碰撞导致其具有独特构造-岩浆-成矿作用；Gilder et al. (1996)提出“十-杭带”概念，带内中生代花岗岩具有高Sr-Nd含量、高εNd和低tDM的特征，是由于扬子与华夏板块碰撞后多次开合伴随新生地幔物质加入导致。毛景文等 (2011)总结了钦杭结合带的主要类型矿床，如新元古代的热水沉积矿床、印支期的剪切带型金矿和燕山期岩浆热液矿床等；周永章等 (2012, 2015) 提出钦杭成矿带三分方案，热水沉积矿床和斑岩型矿床是区内优势矿种。尽管如此，关于钦杭结合带的大地构造演化、成矿作用和成矿规律等基础问题仍存在较大争议。

粤西-桂东地区地处钦杭结合带 (图 1b)，是我国重要的矿产资源基地。尤其是近年来，该地区在造山型金矿和斑岩型矿床勘查方面取得了显著成果 (毛景文等, 2011)。事实上，研究区多种成因类型矿床发育 (杜海燕和郑卓, 2012)，是研究成矿作用和区域大地构造演化耦合关系的理想地区。本文基于对粤西-桂东地区四套成矿系统矿床地质特征的研究，判别其矿床成因类型，并结合区域内矿床精确定年和构造演化的最新研究成果，探讨四套主要成矿系统的成矿构造背景及其对钦杭结合带构造演化的启示。同时，本研究可理清粤西-桂东地区优势矿种，为深化钦杭结合带成矿规律的认识积累资料，也为区域内找矿勘查部署提供科学指导。

粤西-桂东地区指合浦-博白断裂以南，遂溪断裂以北，吴川-四会断裂以西的区域。大地构造位置上，桂东-粤西地区位于扬子与华夏板块聚合的钦杭结合带南段 (图 1a)。

粤西-桂东地区地层发育较为齐全，包括震旦系、寒武系、奥陶-志留系、泥盆系、石炭系及中新生界等 (图 1b)。其中，震旦系主要由碎屑岩和硅质岩组成，夹有白云质大理岩和火山凝灰岩，变质相为高绿片岩-角闪岩相，局部有片麻岩和混合岩出现。寒武系是一套浅海相类复理石砂页岩建造，并已发现其中夹有凝灰质中细砂岩、凝灰质板岩、硅质岩、炭质板岩等岩石，普遍遭受低绿片岩相区域变质作用；古生界地层泥盆系和石炭系是碳酸盐岩夹碎屑岩建造。

区域主要构造格架为北东向断裂，向西逐渐过渡到南北向，另有少量东西向构造 (图 1b)。北东向断裂主要由吴川-四会大断裂带和广东廉江-广西梧州大断裂带及次一级的罗定-广宁断裂带等。北东向断裂控制了区域内岩浆岩分布和矿产资源产出。东西构造带即贵子-挞石断裂带，分布在北部的罗定，在中新生代活动强烈。

区内大片出露的岩浆岩，主要是加里东和燕山期花岗岩 (图 1b)。燕山晚期岩浆活动在粤西地区活动频繁，多成小岩株、岩筒、岩脉等形式出现。

区域内矿产资源丰富，主要矿种包括硫铁矿、铁、铅锌、银、钨、锡、铜、钼和金等。代表性矿床包括震旦系地层控矿的云浮硫铁矿床，泥盆系地层控矿的盘龙铅锌矿，韧性剪切带控矿的河台金矿和燕山期花岗岩控矿的圆珠顶铜钼矿床等 (图 1b)。

广东大降坪硫铁矿探明储量达208Mt，平均品位高达31.72%(张乾等, 1993)。矿体形态简单，主要为层状、似层状和透镜状 (图 2)，矿体下部网脉状补给带不发育。矿石以条带状 (图 3a)、纹层状 (图 3b) 和块状构造为主 (图 3c)。矿石矿物以黄铁矿和磁黄铁矿为主 (图 3a)，镜下偶见方铅矿，可综合利用的元素不多。主要脉石矿物为石英、重晶石、方解石和白云石。围岩蚀变不明显，矿物分带也不明显。围岩蚀变有黄铁矿化、黄铁绢英岩化、硅化和绿泥石化。矿床形成后，经历过强构造事件，矿体与围岩同步褶皱，矿体和矿化有关岩石均遭受明显的变质作用 (图 3d)。

大降坪硫铁矿矿体产于震旦纪大绀山组第六层炭质页岩和粉砂岩中 (图 2)。大绀山组自上而下可分为六层，主要岩性为片岩、炭质粉砂岩、炭质千枚岩、结晶灰岩、石英岩夹硫化物、锰质沉积物 (图 2)。其形成时代尚存在争议，目前有“前泥盆纪”、“震旦纪”、“前寒武纪”等多种认识。

对该矿床地质地球化学特征已有较多研究工作 (张乾等, 1993; 孙振家, 1993; 潘家永等, 1994; 王鹤年等, 1996; 陈多福等, 1998a, b; 李贶等, 2006; 丘元禧和梁新权, 2006; 宋世明等, 2011)，前人研究普遍识别出大降坪硫铁矿床具有热水沉积型矿床成矿特征 (徐克勤等, 1996)。同时，另外一种矿石在矿物组合、结构构造和化学特征与原生热水沉积型矿石具有较大差异 (李贶等, 2006; 宋世明等, 2011)，被认为是遭受后期变质变形作用叠加改造的结果。

同位素定年和成矿大地构造背景方面，王鹤年等 (1996)对Ⅲ号矿体顶部硅质岩的Rb-Sr同位素年龄为630.1±7.3Ma，认为大降坪黄铁矿发育于震旦系的大陆裂谷中。陈多福等 (1998b)对Ⅳ号矿体块状矿石及其中的硅质物用Sm-Nd法做出的钕的模式年龄为1340~2859Ma，反映了物源为古老的前震旦基底物质，Sm-Nd等时线年龄230±13Ma，可能反映了粤西地区古特提斯构造运动的热动力时间年龄，同时还通过矿石和围岩的207Pb/204Pb比值高，变化范围比较大，显示出南大陆古老基底的铅同位素组成特征，

认为很有可能大降坪黄铁矿矿床所处的云开地块是印支地块的一部分。曾晓东和吴延之 (1998)认为矿床铅同位素的模式年龄可分为三组：0.85Ga的年龄反映裂谷活动时的原始海底喷流阶段，0.48Ga的年龄代表加里东期动力变质作用阶段，0.26~0.3Ga代表了印支期岩浆热液改造阶段。总体上，本矿床是一种经历了晚元古代裂谷期海底喷流初始沉积，加里东期裂谷返动力变质过程中的矿体塑性流动和剪切固态迁移集中富集 (有混染了的变质热液的叠加)，印支期岩浆热液叠加富化的多因复成矿床的观点 (曾晓东和吴延之, 1998)。上述年龄测试方法测定目标矿物为热水沉积矿床的脉石矿物出现，并且在后期地质改造过程中容易受到叠加作用发生同位素体系重置，从而导致成矿年龄混乱 (2859~630Ma)，说服力不足。同时，对大地构造归属问题上，多与槽台学说的观点联系，导致其成矿构造背景不清。

本文作者最新的砂岩碎屑锆石U-Pb定年结果显示，大绀山组可能形成于约1100Ma (另文发表)。同时结合最新元古代构造背景显示，1100Ma华南地区处于活动大陆边缘，俯冲作用相关的弧后弧间盆地可能是其成矿构造背景。同时，与欧洲伊比利亚黄铁矿带和新疆阿尔泰地区热水沉积矿床最新研究成果对比发现，大降坪硫铁矿可能为海相火山沉积岩系容矿的VMS (Volcanogenic massive deposit) 型矿床。因此，大降坪硫铁矿代表了新元古代弧后 (间) 背景下形成的VMS成矿系统。

盘龙铅锌矿位于广西武宣县，目前已探明的硫化矿矿石资源量超过300万吨，伴生的重晶石矿规模也达到大型 (李毅, 2007; 薛静等, 2011, 2012)。矿区于2004年完成详查工作，目前由中金岭南控股开采。

矿区出露地层有寒武系、泥盆系和第四系，寒武系和泥盆系下统为碎屑岩建造，泥盆系下统上伦组、官桥组和中泥盆系东岗岭组及上泥盆系融县组及榴江组均为碳酸盐岩建造 (图 4)。铅锌矿体严格受地层控制，主要赋存于泥盆系下统上伦组。上伦组主要岩性为白云岩、白云质灰岩，局部夹有少量硅质岩。上部白云岩是铅、锌、重晶石矿体的主要赋存部位。矿区内断裂有F1、F2、F3，其中，F1、F3呈北东东向，性质均为逆断层，F2呈北北东向，为横断层 (图 4)。

盘龙铅锌矿矿体包括大岭矿段和翻山矿段 (图 4)。矿体由呈层状、似层状、透镜状、囊状的小矿体组成，原生矿石中Pb品位介于0.35%~10.25%之间，Zn品位为1.02%~20.98%(图 4)。矿区围岩蚀变总体上不强烈，类型较为简单，主要有重晶石化和白云石化，局部发育少量硅化、方解石化，蚀变与矿体密切相关 (图 5a, b)。主要的矿石结构构造包括块状构造、斑点状构造、浸染状构造、网脉状构造、假角砾状构造、晶洞构造、胶状-变胶状构造、草莓状构造、小球状构造、揉皱构造、结晶结构、交代结构、压力结构等 (图 5c, d)。

矿床地质表明，盘龙铅锌矿与世界典型的SEDEX型铅锌矿 (如美国Red Dog铅锌矿，Leach et al., 2010) 一致。矿体严格存在于上伦组地层，且具有一些列同生沉积特征，故推测成矿年龄为泥盆纪早期。薛静等 (2012)通过铅同位素测试，得到成矿模式年龄为387~445Ma。因此，盘龙铅锌矿代表了加里东期被动大陆边缘背景下的SEDEX型成矿系统。

河台金矿田是目前华南地区最大的金矿聚集地，仅高要市就产出了高村和云西矿床两个大型金矿床 (单个>20t)，整个河台金矿田金资源量预计超过150t (广东地质719队, 1987①)。大地构造位置上，河台金矿田处在吴川-四会断裂与广宁-罗定断裂交汇处 (Zheng et al., 2016a)。

①广东地质719队. 1987.高村矿床勘探报告.内部资料. 1-185

矿区内主要出露地层为震旦系和奥陶系地层 (图 6)。震旦系主要岩性为片状石英岩和含矽线石云母石英片岩等 (图 7a)。奥陶系岩性主要为砂质页岩、千枚岩、石英片岩、云母片岩和碳质页岩等。矿区西北侧出露花岗闪长岩。矿区东侧出露一直延伸到矿体周缘的混合岩化花岗岩可能对金矿化产生一定影响。

主要金矿体主要产于震旦系糜棱岩化带内 (图 6)，矿体即为蚀变糜棱岩，二者界线不清，由化验结果圈定矿体。糜棱岩化带是矿区的容矿构造，断裂是矿区的导矿构造。糜棱岩带和断裂的组合在剖面上构成矿区“y”字形构造控矿系统。矿体有透镜状、扁豆状、似层状和脉状等多种形态。矿体厚度变化较大，厚的地段可达20余米，薄的地段仅几十厘米。富矿包 (局部矿段平均品位>42g/t) 在空间上呈现一定规律分布，极具工业价值。

金属矿物主要包括自然金、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂等，非金属矿物主要有石英、绢云母、长石、白云石和黑云母等 (图 7)。围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化以及黄铁矿化等，其中以硅化与金矿化关系最为密切 (图 7)。典型的矿石结构包括自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、溶蚀交代结构、变余结构、压碎结构、揉皱结构、包含结构等。矿石构造包括块状构造、条带状构造、细脉浸染状构造和角砾状构造等 (图 7)。金的主要赋存状态为自然金，呈裂隙金和晶隙金充填于黄铁矿和石英中 (Zhou, 1992)。

Zheng et al. (2016a)对河台金矿田含金石英脉进行了详细的流体包裹体研究发现，含金石英脉捕获了中等盐度纯水型、低盐度H2O-CO2型和CO2型的三类包裹体。其中，低盐度H2O-CO2型可能代表原始成矿流体，在CO2逸失和流体不混溶过程中，成矿物质沉淀。结合河台金矿田赋矿围岩为绿片岩相变质岩，认为河台金矿流体来源于变质流体。王成辉等 (2012)报道了河台金矿混合岩中黑云母Ar-Ar年龄为168.8±1.2Ma，硫化物石英脉中绢云母年龄为157.1±1.0Ma，硫化物石英脉中磁黄铁矿Re-Os年龄为175.5±4.3Ma，这与翟伟等 (2004)用锆石U-Pb法 (492±16Ma) 和石英Rb-Sr法 (172±2Ma) 测得的年龄出入较大，也表明了河台金矿形成经历了较长时间的构造-流体作用。因此，河台金矿的形成时代可能形成于印支-燕山期。

河台金矿田的矿床地质和流体演化特征与世界典型的造山型金矿吻合 (Chen and Wang, 1994; Zhou et al., 1994; Wang et al., 1997; Zhang et al., 2001)。同时，结合河台金矿精确定年数据和区域构造演化的成果，本文认为河台金矿田形成于印支-燕山期陆陆碰撞或陆内走滑背景。

圆珠顶铜钼矿位于广东省封开县南丰镇境内。大地构造位置上，该矿床位于大瑶山隆起北缘，主要矿体产于六堡复式背斜南翼的园珠顶背斜中。该矿床于2007年由广东省第五地质大队提交勘探报告，矿区-200m标高以上矿石总量5.7亿吨，铜金属97.98万吨 (铜品位0.17%)，钼金属25.895万吨 (钼品位0.045%)，伴生硫249.56万吨，伴生银478吨。

矿区内出露地层主要有寒武系、泥盆系、下石炭统、白垩系、新近系和第四系 (图 8a)。出露最广的地层为寒武系水口群浅海相复理石砂页岩建造，其中水口群上亚群为园珠顶铜钼矿床的围岩 (图 8)。水口群上亚群达1000m厚，局部可达l379m。一般为薄-厚层状，节理和劈理也较发育。岩性为变质中细粒至粉砂质长石石英砂岩和绢云粘土板岩。变质砂岩与板岩呈互层状产出。区内经历了加里东期、印支期和燕山期构造-岩浆活动 (图 8)。

圆珠顶致矿斑岩体位于园珠顶背斜轴部，呈小岩株产出 (图 8b)。岩性主要为二长花岗斑岩，呈灰白色或肉红色，具有斑状结构。斑晶为斜长石、钾长石、石英和黑云母等，基质为长石和石英。斑岩体本身矿化较弱，普遍见有星点状分布的黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿，含量小于1%。围岩蚀变包括钾化 (钾长石+黑云母)、青磐岩化 (绿泥石+绿帘石)、绢英岩化 (绢云母+石英) 和高岭土化 (高岭土+伊利石)(图 9)。

铜钼工业矿体产在外接触带 (图 8)，矿体由内到外，铜品位增加而钼品位逐渐降低，铜品位逐渐升高。铜钼矿物呈细脉浸染状产出。主要金属矿物包括黄铁矿、辉钼矿和黄铜矿等。主要脉石矿物包括石英、绢云母、黑云母、石膏、方解石和绿泥石等。矿石结构为自形晶粒状、他形晶粒状、半自形粒状、鳞片状和叶片状结构及包含结构、交代侵蚀结构、交代残余结构。矿石构造为细脉状构造、浸染状构造、角砾状构造、斑点状构造和网脉状构造 (图 9)。

钟立峰等 (2010)报道了该矿床辉钼矿的Re-Os等时线年龄为155.6±3.4Ma，胡升奇等 (2013)报道了成矿花岗斑岩锆石U-Pb年龄为155.6±3.4Ma，表明本矿床的成矿时代为燕山期。另有楚克磊等 (2013)和高亦文 (2013)对该矿床成矿物质来源和蚀变分带规律进行了系统研究。尽管一些学者认为圆珠顶铜钼矿床的形成与太平洋板块俯冲有关 (楚克磊等, 2013; 高亦文, 2013; 胡升奇等, 2013)。结合区域构造背景和世界典型地区斑岩矿床形成背景，本文认为圆珠顶铜钼矿床为燕山期陆内伸展背景下形成的斑岩型铜钼矿床。

粤西-桂东地区地层出露较为齐全，主要包括震旦系，寒武系，奥陶-志留系，泥盆系，石炭系及中新生代地层 (表 1、图 1和图 10)。区内岩浆活动发育，加里东、海西、印支和燕山期岩浆活动频繁 (表 1、图 1和图 10)。研究区经历了晋宁期、加里东期、印支期和燕山期等多时代强烈构造运动 (舒良树, 2012; Wang et al., 2013; 张国伟等, 2013; Li et al., 2014)。

空间分布上，震旦系和泥盆系是主要的容矿地层 (表 1、图 1)。震旦系地层产出了云浮VMS型硫铁矿和河台造山型金矿床 (表 1、图 1和图 10; Zhou et al., 1994; 王鹤年等, 1996; 陈多福等, 1998a; 宋世明等, 2011)。寒武系地层产出了盘龙SEDEX型铅锌矿和圆珠顶斑岩型铜钼矿床。同时，燕山期岩浆活动对成矿具有重要意义 (表 1、图 1和图 10; 李毅, 2007; 薛静等, 2011, 2012; 楚克磊等, 2013; 高亦文, 2013; 胡升奇等, 2013)。圆珠顶铜钼矿的形成与155Ma的二长花岗斑岩关系密切 (楚克磊等, 2013; 高亦文, 2013; 胡升奇等, 2013)。

从成矿时代来看，新元古代、泥盆系、印支期和燕山期是有利的成矿时代，新元古代和泥盆系的沉积建造，印支-燕山期的糜棱岩化带和燕山期的花岗岩是有利的找矿标志 (表 1、图 10)。

大地构造背景对成矿也起着决定性作用，新元古代的弧后 (间) 盆地控制了云浮VMS型硫铁矿的产生，泥盆系的被动大陆边缘有利于盘龙SEDEX新铅锌矿的形成，印支-燕山期的陆陆碰撞或陆内走滑背景是河台造山型金矿田产生的有利背景，而燕山期陆内伸展背景下形成的圆珠顶斑岩型铜钼矿床具有重要的经济价值 (表 1、图 10)。

总体而言，研究区发育四套主要的成矿系统，分别为VMS型硫铁矿、SEDEX型铅锌矿、造山型金矿和斑岩型铜钼矿床。其主导性的控矿因素也各有差异，VMS型硫铁矿主要受控于震旦系碎屑岩、砂岩和碳质页岩，SEDEX型铅锌矿主要受泥盆系白云质碎屑岩和白云岩控制，造山型金矿主要受糜棱岩化带和韧性剪切带控制，而斑岩型铜钼矿床主要受控于燕山期花岗质侵入岩 (表 1、图 10)。

钦杭成矿带及其所处的华南地区的构造演化，长期以来是国内外地质学家关注的热点科学问题。基于江南古陆的研究，仅新元古代的构造背景就有“地幔柱”“俯冲”“俯冲汇聚+裂谷”三种观点 (Zhang et al., 2012a, b; Li et al., 2014)。加里东期的构造属性也有“洋盆”和“海盆”之争 (Wang et al., 2013)。印支-燕山期的陆内造山运动和燕山期的花岗岩成因也是争论热点 (Wang et al., 2013)。岩石地球化学证据表明，各时代的花岗岩和基性岩共同具有弧岩浆岩特征，可能是具有“遗传和传承”关系的母体和子体 (梁锦等, 2012)。因此，面对这种争议，矿床学有可能是限定构造演化的有效手段。

威尔逊旋回是板块演化的理想模式，主要包括洋盆拉张，洋壳俯冲和陆陆碰撞等过程。在威尔逊旋回不同阶段 (即不同的大地构造背景)，有利于发育不同成因类型的矿床 (Pirajno, 2009)。如，在洋盆拉张阶段，VMS型矿床发育 (Franklin et al., 2005)；在洋壳俯冲的过程中，斑岩-浅成低温型矿床发育 (Richards, 2003)；陆陆碰撞或陆内走滑背景下，造山型 (金) 矿床发育 (陈衍景, 2006)。反之，通过对矿床成因类型的判别，可反演成矿大地构造背景 (秦克章, 2000)，如基于对阿尔泰地区VMS型矿床的研究，Wan et al. (2010)认为阿尔泰泥盆纪处于弧后 (间) 拉张盆地背景。如果对同一区域内多个不同时代不同成因类型矿床成矿构造背景的综合研究，可有效约束该区域大地构造演化历史。如Zheng et al. (2017)基于阿尔泰南缘VMS型和造山型矿床的研究认为该区至少经历了泥盆纪俯冲增生和印支期碰撞拼贴两个构造演化过程 (Zheng et al., 2012, 2013, 2014, 2015, 2016b, 2017)。

粤西-桂东地区发育四套主要的成矿系统，分别为VMS型硫铁矿、SEDEX型铅锌矿、造山型金矿和斑岩型铜钼矿床，其成矿背景分别对应于新元古代俯冲体制下的弧后 (间) 盆地、加里东期被动大陆边缘、印支期陆陆碰撞或陆内走滑和燕山期陆内走滑背景。这对新元古代、加里东期和印支-燕山期构造属性之争提供了有力的限定。因此，钦杭结合带可能经历了新元古代俯冲、加里东期被动大陆边缘、印支期陆内走滑 (或陆陆碰撞) 和燕山期陆内伸展四个重要的构造事件。

(1) 粤西-桂东地区发育四套主要成矿系统，分别是以云浮硫铁矿为代表的新元古代VMS型成矿系统、以盘龙铅锌矿为代表的泥盆纪SEDEX成矿系统、以河台金矿为代表的印支期造山型金矿成矿系统和以圆珠顶铜钼矿为代表的燕山期斑岩型矿床成矿系统。

(2) 新元古代VMS型成矿系统形成于俯冲背景下的弧后 (间) 盆地，泥盆纪SEDEX成矿系统形成于加里东期被动大陆边缘，印支期造山型金矿成矿系统形成于陆内走滑或陆陆碰撞背景，燕山期斑岩型矿床成矿系统形成于陆内伸展背景。

(3) 钦杭结合带可能经历了新元古代俯冲、加里东期被动大陆边缘、印支期和燕山期陆内伸展四个重要的构造事件。