趙海杰 鄭偉 歐陽志俠 汪汝澎 楊勝虎

1.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 1000372.廣東省有色金屬地質(zhì)局，廣州 510080

欽州-杭州成礦帶(簡稱欽杭帶)是揚子與華夏兩個古陸塊在新元古代時期碰接所形成的板塊結(jié)合帶(圖1,Chen and Jahn,1998;Lietal.,2002)，于中侏羅世發(fā)生了大規(guī)模的銅多金屬成礦作用，形成了華南地區(qū)最重要的中生代斑巖-矽卡巖Cu-Pb-Zn多金屬成礦帶(毛景文等,2011;Yuanetal.,2018a;鄭偉等,2018a)。成礦帶地質(zhì)條件優(yōu)越，銅、鉬、鉛鋅、金、銀、鈮鉭、鈾和非金屬等礦產(chǎn)在我國占有重要地位，同時具有很大的成礦潛力。前人對欽杭結(jié)合帶構(gòu)造演化和成礦作用做了大量研究并取得了一系列重要認識(Maoetal.,2011,2013,2017;周永章等,2015,2017)。根據(jù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造演化特征，周永章等(2012)將欽杭帶大致分為北(東)、中和南(西)3段(圖1)。其中中段與南嶺帶大體一致，是世界著名的花崗巖省和重要的鎢錫多金屬礦產(chǎn)地(Yuanetal.,2008,2011,2012)；北段指南嶺以北地區(qū)，即紹興-江山-萍鄉(xiāng)一帶，主要發(fā)育斑巖Cu-Au-Mo及熱液脈狀Pb-Zn-Ag礦床，包括著名的德興斑巖銅礦；南段位于南嶺以南區(qū)域，大致與云開-十萬大山帶相當，優(yōu)勢礦種有金、銀、銅鉬多金屬等(Zhengetal.,2017a,b)?？傊邘r-矽卡巖型礦床為整個欽杭帶最重要的礦床類型(Zhaoetal.,2016,2017)，且經(jīng)常與鉬、金多金屬礦共生產(chǎn)出(梁錦等,2012)。

圖1 華南欽杭成礦帶侏羅紀銅多金屬礦床分布簡圖(據(jù)周永章等,2017;鄭偉等,2017修改)Fig.1 The distribution map of the Jurassic Cu-polymetallic deposits in Qin-Hang metallogenic belt,South China (modified after Zhou et al.,2017;Zheng et al.,2017)

近年來，隨著國家對找礦工作的重視，欽杭成礦帶南段的找礦工作取得了較大進展，特別是在南段發(fā)現(xiàn)了圓珠頂大型斑巖型銅鉬礦床(Zhongetal.,2013;楚克磊,2013)、南和銅鉬礦床(梁錦等,2012)、高棖大型銀鉛鋅礦床(趙海杰等,2012a)、大金山大型鎢錫礦床(余長發(fā)等,2012;Yuetal.,2015)、旗鼓嶺銅鉬多金屬礦床等(鄭偉等,2018a)。這些礦床具有規(guī)模大、分布密集、類型齊全、伴生組分多樣的特點(毛景文等,2011;周永章等,2017)。然而，相比于北帶和中帶，南段由于覆蓋嚴重以及礦床發(fā)現(xiàn)時間較晚等原因，礦床成因及其相關(guān)巖漿巖的研究程度相對較低。鄭偉等(2015)對成礦帶南段陽春盆地中生代礦床成礦規(guī)律進行了詳細總結(jié)，發(fā)現(xiàn)銅鐵礦床集中形成于170～160Ma，銅鉬鉛鋅形成于110～98Ma，鎢錫多金屬礦床成礦年齡為85～76Ma(Zhengetal.,2017b)，這三期與華南成礦省成礦年齡峰值很好的吻合。然而，與區(qū)域上成礦爆發(fā)主要集中在侏羅紀不同，陽春盆地目前報道的礦床大部分集中于白堊紀，侏羅紀成礦事件較少，僅報道的侏羅紀銅鐵鉛鋅礦床(陂頭面、旗鼓嶺和文光嶺)均圍繞同一個巖體(崗美巖體)產(chǎn)出(圖2)，尚未見到此時期獨立的鎢鉬礦化作用。因此，包括陽春盆地在內(nèi)的欽杭成礦帶南段的侏羅紀成礦規(guī)律及特征尚不明確。

圖2 陽春盆地地質(zhì)及礦產(chǎn)分布圖(據(jù)趙海杰等,2012b修改)Fig.2 The simplify geological map and deposits distribution in Yangchun basin (modified after Zhao et al.,2012b)

黑石崗矽卡巖型Pb-Zn-Cu礦床和留洞石英脈型W-Mo礦床位于欽杭成礦帶南段陽春盆地的北部，兩者相距約10km(圖2)。雖然是區(qū)內(nèi)的老礦山，但是二者成巖成礦時代一直缺乏精確的厘定，制約了對區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律認識。本文首次報道黑石崗礦床和留洞礦床的成巖成礦年齡。結(jié)果表明，陽春盆地不僅發(fā)育侏羅紀銅鐵鉬、鉛鋅銅礦床，還產(chǎn)有近同時形成鎢鉬礦床。這一發(fā)現(xiàn)不僅為探討區(qū)域成礦組合和深化成礦規(guī)律認識提供資料，并有望為下一步找礦工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)及礦區(qū)地質(zhì)

粵西陽春盆地位于欽杭成礦帶的南段，吳川-四會深斷裂中段的東南側(cè)，大地構(gòu)造位置處于東亞大陸新華夏系第二隆起帶的西南端，是廣東省重要的多金屬礦集區(qū)之一(鄭偉,2016)。盆地是云開隆起區(qū)在印支期復向斜基礎(chǔ)上發(fā)育而成的局部斷陷盆地，屬于典型的構(gòu)造盆地(沈睿文等,2010)。盆地內(nèi)及其周邊基底為寒武系淺變質(zhì)復理石砂頁巖，蓋層為上古生界淺海相碎屑巖、砂頁巖、碳酸鹽巖和海陸交互相含煤地層。其中，中上泥盆統(tǒng)、石炭系和二疊系是盆地內(nèi)出露的主要地層，最上部侏羅系碎屑巖零星分布。該盆地內(nèi)及周邊發(fā)育中生代大小巖體約30余個，主要為中酸性和酸性，也有少量中基性巖脈(李獻華等,2001)，約占盆地面積的10%(于津生等,1988)。這些巖體多為銅、鐵、鉛鋅、鎢錫礦化的提供了必要條件。盆地內(nèi)成礦巖體較集中地分布在盆地兩側(cè)邊緣地帶的吳川-四會斷裂內(nèi)，并受北西向、東西向構(gòu)造帶的復合部位控制，相應(yīng)的礦床密集分布，包括大、中、小型礦床100多處，大多數(shù)為多金屬礦床，伴有多種成礦元素(吳劍和曾小華,2011)，主要的礦床成因類型包括矽卡巖型、斑巖-矽卡巖型和熱液脈型等三類(蔡明海等,2002;鄭偉,2016)。

1.1 黑石崗矽卡巖型鉛鋅銅多金屬礦床

黑石崗礦床位于吳川-四會斷裂帶中斷東側(cè)，陽春盆地的西南端，區(qū)域性復向斜中的次級背斜——黑石崗背斜兩翼。該背斜核部被黑石崗花崗閃長巖體侵入所吞噬。斷裂主要有北東向三條即F1、F8、F9等，規(guī)模較大。黑石崗巖體的北西、南東兩個含礦接觸帶位置分別與黑石崗背斜兩翼發(fā)育的F8、F9兩條斷裂帶吻合；礦區(qū)出露的地層主要為上泥盆系統(tǒng)大烏石組和下石炭系統(tǒng)石磴子組、測水組(圖3)，圍繞黑石崗巖體分布，大烏石組巖性以頁巖及砂巖為主，石磴子組巖性為灰、紫紅色薄層狀砂巖、長石石英砂巖，測水組巖性為黑色泥晶灰?guī)r。其中，石炭系為礦區(qū)內(nèi)的主要地層，廣泛出露于黑石崗巖體的北西及南東部。礦區(qū)內(nèi)出露面積最大，與成礦關(guān)系最密切的是黑石崗巖體，侵入到石磴子組碳酸鹽巖中(圖3)，巖性為花崗閃長巖(圖4a-c)。巖體與石炭紀地層接觸的位置形成矽卡巖帶。巖體平面上呈北東延伸的透鏡體狀，出露面積約1km。在與黑石崗巖體接觸處，形成厚度不一，形態(tài)各異的矽卡巖帶。

圖3 陽春盆地黑石崗鉛鋅銅礦床地質(zhì)簡圖(據(jù)廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院,2011(1)廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院.2011.廣東省陽春市黑石崗鉛多金屬礦接替資源勘查(科研報告)修改)Fig.3 Simplified geological map of Heishigang Pb-Zn-Cu deposit in Yangchun basin

圖4 黑石崗礦石及巖體樣品及其顯微鏡照片(a)花崗閃長巖樣品照片；(b)花崗閃長巖顯微鏡照片(正交偏光)；(c)花崗閃長巖中可見黑云母和角閃石(正交偏光)；(d)礦石中可見石榴子石顆粒殘余；(e)淡紅色的石榴子石矽卡巖與礦石中的清晰的接觸線；(f)硫鐵礦石中的重晶石團塊；(g)致密塊狀鉛鋅礦石；(h)氧化型鉛鋅礦石；(i)半自形-他形黃鐵礦顆粒中的方鉛礦.Pl-斜長石；Kf-鉀長石；Amp-角閃石；Bt-黑云母；Py-黃鐵礦；Gn-方鉛礦Fig.4 Photos and microphotographs of ores and granodiorite from the Heishigang deposit(a) granodiorite sample of HSG-13;(b) microphotograph of granodorite to show the mineral assemblages;(c) biotite and amphibole of granodiorite;(d) garnet grain of ores;(e) the clear contact between the light-colour garnet skarn with ore;(f) barite cluster in sulfide ore;(g) massive Pb-Zn ore;(h) oxided ore;(i) galena intergrow with euhedral and subhedral pyrite.Pl-plagioclase;Kf-K-Feldspar;Amp-amphibole;Bt-biotite;Py-pyrite;Gn-galena

在新一輪的找礦勘查中礦床共圈定28個礦體，其中矽卡巖型硫鐵銅礦體18個、氧化型鉛多金屬礦體2個、矽卡巖型鉛多金屬礦體8個(廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院,2011)。其中，規(guī)模最大的礦體走向長1050m，延深多在400m以上，最大延深660m，礦體總體走向北東，北西傾斜，傾角65°～85°，沿走、傾向緩波狀延伸。礦體厚度變化較大，變化范圍1.0～30.5m，平均9.39m，礦體呈透鏡狀，似層狀(圖3)。礦石包括致密塊狀鉛鋅銅(圖4g)及氧化型礦石(圖4h)。礦物組合包括石榴子石(圖4d)、石英、方解石、玉髓、透輝石、綠泥石、綠簾石，重晶石等(圖4e,f)。金屬礦物包括黃鐵礦、方鉛礦(圖4i)、閃鋅礦、黃銅礦、銀黝銅礦、輝銀礦、磁黃鐵礦等。

1.2 留洞石英脈型鎢鉬礦床

留洞礦區(qū)位于陽春市北東25km，區(qū)內(nèi)出露的地層比較單一，為寒武系八村群變質(zhì)砂巖、絹云母片巖(圖5a)?；◢弾r沿NE-NW向侵入到寒武紀地層中，具體巖性包括斑狀花崗巖和細粒花崗巖，另有后期石英斑巖沿著接觸帶內(nèi)侵入(圖5a,b)。礦區(qū)共圈定礦脈大小共48條，礦化類型為石英脈型鎢鉬礦體，多成平行狀，或是呈傾角平緩的透鏡體、囊狀，多產(chǎn)在寒武系變質(zhì)砂巖及絹云母片巖中，少數(shù)產(chǎn)在花崗巖中(圖5a)。其中變質(zhì)巖中礦脈呈近EW向延伸，傾角55°～88°，沿傾向具分支復合現(xiàn)象。

圖5 留洞礦床地質(zhì)簡圖(a)及No.14 勘探線剖面圖(b)(據(jù)廣東省有色金屬地質(zhì)局,1955(2)廣東省有色金屬局.1955.廣東省陽春市留洞鎢礦地質(zhì)預查報告.1-32(科研報告)修改)

礦石為石英脈型鎢鉬礦，其中石英呈灰白色，油脂光澤，可見晶洞產(chǎn)出。黑鎢礦呈黑色板狀集合體產(chǎn)在石英中(圖6a)，常伴有螢石出現(xiàn)。石英脈兩側(cè)與圍巖發(fā)育大鱗片狀白云母，寬度0.5～2cm不等。蝕變包括云英巖化(6b)、矽卡巖化、綠泥石化(6c,d)、螢石化以及角巖化。礦石礦物包括輝鉬礦、黃鐵礦、黑鎢礦(圖6a)、黃銅礦(6f)、石英、白云母(6e)、絹云母、綠泥石、螢石。

圖6 留洞鎢鉬礦床礦石主要類型及輝鉬礦特征(a)石英脈中團塊狀產(chǎn)出的黑鎢礦；(b)石英砂巖中的輝鉬礦-石英脈；(c)石英脈中浸染狀輝鉬礦；(d)石英脈中粗粒輝鉬礦-綠泥石顆粒；(e)石英脈與圍巖的接觸線中發(fā)育白云母和輝鉬礦；(f)輝鉬礦顆粒間充填黃銅礦Fig.6 Photographs of ore types and molybdenite characteristics from the Liudong W-Mo deposit(a) massive wolframite in quartz vein;(b) quartz vein with molybdenite mineralization in sandstone;(c) disseminated molybdenite in quartz vein;(d) coarse-grained molybdenite intergrow with chlorite as veins in quartz;(e) molybdenite and muscovite develop in the contact zone between quartz vein and country rock;(f) chalcopyrite occur among the molybdenite grains

2 樣品采集及測試方法

2.1 樣品位置及特征

用于測試的花崗閃長巖樣品HSG-13(22°15′48.99″N、111°47′17.16″E)采自黑石崗礦區(qū)地表露頭。手標本樣品較新鮮，呈灰白色，中細粒結(jié)構(gòu)并具塊狀構(gòu)造(圖4a)。主要礦物成分為堿性長石(15%～20%)、斜長石(35%～55%)、石英(18%～27%)、普通角閃石(1%～2%)和黑云母(1%～5%)。副礦物包括磷灰石，榍石和少量鋯石。其中堿性長石包括鉀長石、條紋長石和微斜長石，多呈自形-半自形板片狀，鉀長石的卡式雙晶比較發(fā)育，表面常見粘土化，粒徑約0.5～1.8mm，條紋長石可見典型的條紋結(jié)構(gòu)，蝕變少見，粒徑約1～2.0mm；微斜長石格子雙晶發(fā)育，絹云母化普遍，粒徑約 0.2～1mm。斜長石呈半自形、他形，粒徑變化較大，分布在0.5～2.5mm之間，可見明顯的聚片雙晶，粘土化及絹云母化蝕變嚴重。黑云母單偏光下呈黃褐色，可見綠泥石化。角閃石呈菱形，單偏光下為紅褐色。部分黑云母和角閃石存在黃鐵礦化現(xiàn)象(圖4b,c)

用于留洞礦床Re-Os同位素定年的輝鉬礦樣品均采自老洞口采坑(22°16′17.76″N、111°54′12.4″E)。在不同位置共采集6塊礦石樣品。輝鉬礦主要以團塊狀和浸染狀形式產(chǎn)出于石英脈中或者脈壁兩側(cè)(圖6b-e)，顯微鏡下可見輝鉬礦與黃銅礦密切共生(圖6f)。

2.2 鋯石U-Pb年齡測試

鋯石的制靶工作和陰極發(fā)光圖像照相是在北京鋯年領(lǐng)航有限公司完成，鋯石U-Pb定年采用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)，在中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所礦物/包裹體微區(qū)分析實驗室完成。

測試所使用的儀器為ThermoElementⅡ等離子質(zhì)譜儀，激光剝蝕系統(tǒng)為 New Wave UP 213。實驗中采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣，激光波長213nm、束斑40μm、脈沖頻率10Hz、能量0.176mJ、密度23～25J/cm2，測試過程中首先遮擋激光束進行空白背景采集15s，然后進行樣品連續(xù)剝蝕采集45s，停止剝蝕后繼續(xù)吹掃15s清洗進樣系統(tǒng)，單點測試分析時間75s。等離子質(zhì)譜測試參數(shù)為冷卻氣流速(Ar)15.55L/min；輔助氣流速(Ar)0.67L/min；載氣流速(He)0.58L/min；樣品氣流速0.819L/min，射頻發(fā)生器功率1205W。數(shù)據(jù)測試標樣使用NIST 610，相對標準偏差小于10%。具體實驗流程及方法詳見相關(guān)文獻(于超等,2019)。

2.3 輝鉬礦Re-Os年齡測試

用于輝鉬礦測年的樣品經(jīng)過室內(nèi)無污染粉碎和分選，并在雙目鏡下進行挑純，最終獲得純度大于99%的輝鉬礦備測樣品。本研究所用的輝鉬礦粒度小于0.1mm，可以避免因為顆粒較粗導致的失耦效應(yīng)(Steinetal.,2003;Selby and Creaser,2004)。Re-Os同位素測試在國家地質(zhì)測試中心Re-Os同位素實驗室完成。測試儀器為美國TJA公司生產(chǎn)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (TJAX-series ICP-MS)。測試具體流程及操作詳見相關(guān)文獻(杜安道等,2009)。其Re-Os模式年齡計算利用公式t=(ln(1+187Os/187Re))/λ，λ=1.666×10-11/y(Smoliaretal.,1996)，等時線年齡用程序Isoplot 2.49(Ludwig,2001)計算。

3 測試結(jié)果

3.1 鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡

黑石崗花崗閃長巖鋯石多呈長柱狀，自形良好，大小約40～150μm，晶體長寬比介于1～3。鋯石晶體透明干凈，內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，均發(fā)育典型的巖漿生長振蕩環(huán)帶和韻律性結(jié)構(gòu)(圖7)，屬于巖漿鋯石(Corfuetal.,2003)。基于透射光和反射光圖像，本次研究對樣品HSG-13完成了25顆鋯石的測試，其中有效點24個，分析點的選擇盡量避開包裹體和裂隙，以最大限度的降低二者對定年結(jié)果的干擾。

圖7 黑石崗巖體中鋯石陰極發(fā)光圖像，示206Pb/238U年齡測點值及位置Fig.7 Cathodoluminescence (CL) images of representative zircons separated from the Heishigang granodiorite,showing the point locations and 206Pb/238U age

測試樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年分析結(jié)果見表1。鋯石樣品的Pb含量為12.4×10-6～40.6×10-6，Th含量為191.1×10-6～562.0×10-6，U含量為350.1×10-6～816.0×10-6，Th/U比值為0.43～0.71，平均為0.56。樣品鋯石的Th、U含量及Th/U比值說明它們?yōu)閹r漿成因鋯石(Zhangetal.,2020)，同時，變化范圍較小的Th/U值說明鋯石形成于化學成分相對穩(wěn)定的巖漿結(jié)晶條件下。

表1 陽春盆地黑石崗花崗閃長巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測定結(jié)果Table 1 Results of LA-ICP-MS zircon U-Pb dating for the Heishigang granodiorite in Yangchun basin

研究揭示，對于年輕鋯石(<1000Ma)而言，206Pb/238U年齡的精度遠高于207Pb/206Pb和207Pb/235U年齡，因此，對于年輕鋯石的定年來說，用206Pb/238U值更為可信(Compstonetal.,1992;Griffinetal.,2004)，故本文采用206Pb/238U年齡值作為最終結(jié)果。測年結(jié)果顯示，樣品24個測試點的206Pb/238U 年齡介于162.2～168.1Ma，基本一致，表明該年齡可以代表鋯石的結(jié)晶年齡，在將測點值在206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖解中，所有數(shù)據(jù)點均位于諧和線及附近(圖8)，顯示出較好的線性關(guān)系，這一特征表明所測的鋯石沒有受到后期熱時間的影響，鋯石的U-Pb體系基本保持封閉的狀態(tài)，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為164.95±0.67Ma(MSWD=1.13)(Ludwig,2001)，這一年齡值代表了黑石崗花崗閃長巖的結(jié)晶年齡，指示其為中侏羅世巖漿侵入活動的產(chǎn)物。

圖8 黑石崗花崗閃長巖鋯石年齡諧和圖解(a)和加權(quán)平均年齡(b)Fig.8 Zircon LA-ICP-MS U-Pb concordia plot (a) and weighted age (b) for the Heishigang granodiorite

3.2 輝鉬礦Re-Os定年

留洞石英脈型鎢鉬礦床的輝鉬礦Re-Os同位素組成及模式年齡見表2。從中可以看出，礦石樣品Re含量低且變化較大，為514.6×10-9～2365×10-9，187Re含量為323.5×10-9～1486×10-9，187Os含量為0.8656×10-9～4.059×10-9。模式年齡集中在168.6～170.3Ma，加權(quán)平均值為161.2±2.4Ma，輝鉬礦Re-Os等時線年齡為164.6±4.0Ma(圖9a,b)。

表2 陽春盆地留洞鎢鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素含量及模式年齡Table 2 Re-Os isotopic contents and model age of molybdenite from the Liudong W-Mo deposit in Yangchun basin

圖9 留洞鎢鉬礦床輝鉬礦Re-Os等時線年齡(a)和加權(quán)平均圖(b)Fig.9 Re-Os isochron (a) and weighted model age (b) of molybdenites from the Liudong W-Mo deposit

4 討論

4.1 成巖成礦時代

黑石崗礦床發(fā)育典型的石榴石、透輝石等蝕變礦物，屬于矽卡巖型硫鉛鋅銅礦床。該類型礦床是成礦巖體侵位時與圍巖反應(yīng)而形成的，其成礦巖體的年齡通常與成礦年齡一致(Meinertetal.,2005)。野外地質(zhì)現(xiàn)象及顯微鏡下觀察表明，礦體產(chǎn)在黑石崗花崗閃長巖與圍巖的接觸帶，二者具有密切的空間以及成因聯(lián)系，因而應(yīng)具有一致的形成年齡。本文獲得的黑石崗花崗閃長巖鋯石U-Pb年齡為164.9±0.7Ma，表明黑石崗巖體以及黑石崗硫鉛鋅銅礦床形成于中侏羅世。

留洞礦床屬于石英脈型鎢鉬礦床。礦石樣品中，可見黑鎢礦均呈團塊狀產(chǎn)在石英脈中，輝鉬礦呈浸染狀產(chǎn)在石英與圍巖的接觸處。因此，鉬和鎢應(yīng)該是同期礦化，輝鉬礦年齡代表了鎢鉬成礦時代。本次測試的4件輝鉬礦樣品的等時線年齡為164.6±4.0Ma，加權(quán)平均年齡年齡為161.2±2.4Ma，二者在誤差范圍內(nèi)一致，表明留洞鎢鉬礦床形成于中侏羅世。由此可見，黑石崗硫鉛鋅和留洞鎢鉬礦床形成時間接近一致，均為中侏羅世。

4.2 對陽春盆地成礦研究和找礦勘查的意義

大量研究表明，整個華南地區(qū)中-晚侏羅世的礦化組合可分為170～160Ma斑巖-矽卡巖銅礦床和160～150Ma與花崗巖有關(guān)的鎢錫多金屬礦床(Maoetal.,2008;Yuanetal.,2018b,2019)。陽春盆地位于華南成礦省南部，是廣東省重要的多金屬礦集區(qū)之一，主要包括斑巖-矽卡巖型和熱液脈型，這些礦床礦化元素組合多樣，礦種涉及銅鐵、銅鉬鉛鋅、鎢錫多金屬等多種。成礦作用呈現(xiàn)明顯的階段性及特征性的礦化元素組合，且在時空分布上均呈一定的規(guī)律性。時間上，主要表現(xiàn)為，從中侏羅世(180～150Ma)銅鐵，到早白堊世銅鉬鉛鋅多金屬(105～98Ma)，到晚白堊世(85～76Ma)鎢錫多金屬礦床；空間上，銅鐵礦床和銅鉬鉛鋅沿盆地的邊緣凹陷帶分布，受NE-NNE向構(gòu)造和EW向構(gòu)造復合控制；鎢錫礦床產(chǎn)出盆地隆起區(qū)與坳陷帶接壤部位，受隱伏的NW向構(gòu)造控制。

本文獲得的年齡數(shù)據(jù)顯示，位于陽春盆地北部與小巖體有關(guān)的黑石崗硫鉛鋅礦床形成于中侏羅世(164.9±0.7Ma)，該年齡與陽春盆地東南部崗美巖體周圍鐵銅多金屬礦床，如旗鼓嶺銅鉬多金屬礦床(164.5Ma±0.9Ma,鄭偉等,2018a)、陂頭面銅鐵多金屬礦床等(163.3Ma±1.1Ma,鄭偉等,2018b)和文光嶺鉛鋅銅多金屬礦(歐陽志俠等,2019)形成時代一致，表明陽春盆地北部亦發(fā)育有中侏羅世鉛鋅銅鎢鉬礦床，突破了陽春盆地侏羅紀礦床產(chǎn)于崗美巖體周圍的局限，為下一步開展區(qū)域多金屬礦床找礦勘探提供了重要線索。此外本文實驗結(jié)果顯示，陽春盆地北部與小巖體有關(guān)留洞鎢鉬礦床形成于中侏羅世(161.2±2.4Ma)，該年齡與陽春盆地鎢錫礦主要形成于晚白堊世不同，而與南嶺地區(qū)主要鎢錫礦床形成時代(160～150Ma,Maoetal.,2011)一致，表明具有發(fā)育大規(guī)模中侏羅世鎢錫礦床的潛力。研究表明，作為華南成礦省的重要組成部分，欽杭成礦帶南段陽春盆地成礦事件是整個華南地區(qū)成礦作用的一個縮影，可能蘊含有大規(guī)模侏羅紀礦化?？紤]到華南地區(qū)盛產(chǎn)鎢錫礦床，因此，陽春盆地內(nèi)尋找留洞式鎢鉬礦床大有可為。

4.3 欽杭成礦帶侏羅紀成礦作用南段與北段、中段的對比

欽杭成礦帶是揚子和華夏板塊的縫合帶，同時也是一個重要的中生代Cu-Pb-Zn多金屬成礦帶。其侏羅紀銅鉬礦床自北向南可分為三段(梁錦等,2012)，具體為：北段有德興和永平銅鉬礦，中段有銅山嶺、水口山和寶山銅鎢鉬多金屬等礦床，南段主要有圓珠頂和旗鼓嶺銅鉬礦床(圖1)。本文匯總了欽杭成礦帶三段侏羅紀主要礦床的基本特征(表3)。從表3可以看出，這些巖漿熱液銅多金屬礦床的成礦金屬組合多樣，從銅鉬到鉛鋅鎢錫都有，且礦化時間集中很短的范圍內(nèi)(170～150Ma,Zhaoetal.,2017;Yuanetal.,2018b)。其中，不同于北帶多發(fā)育銅鉬礦床，中段主要發(fā)育鉛鋅多金屬礦床，欽杭成礦帶南段的侏羅世礦化元素更復雜，其兼具發(fā)育了其他兩個段內(nèi)的所有成礦元素，具體包括銅鐵鉬-鉛鋅-鎢鉬礦床。本文所報道的侏羅紀留洞石英脈型W-Mo礦床在南段尚是首例，和以往認為的欽杭帶中段南嶺地區(qū)Cu-Pb-Zn礦化早于W-Sn礦化不同，本文獲得的年代學數(shù)據(jù)表明二種不同礦化元素系列近于同時形成(160Ma)，與中段的銅山嶺Cu-Pb-Zn和W-Sn 礦化一致(Zhaoetal.,2016)，然而，成礦帶內(nèi)不同段內(nèi)的礦化金屬元素組合和礦床規(guī)模又存在顯著差別，如南段和北段礦床以銅為主，中段又明顯富集Pb-Zn，南段又出現(xiàn)銅鐵鎢鉬礦床(表3)。針對這種差異，Zhaoetal.(2017)基于鋯石Hf-O 同位素證據(jù)對中段的多金屬礦床研究認為，含礦巖體的巖漿源區(qū)是影響礦化元素和礦床規(guī)模的第一控制因素，也有人認為含礦巖體的氧逸度對其成礦專屬性影響較大(Zhengetal.,2015)。成礦帶北段以德興和銀巖為代表的含礦斑巖體具有高的氧逸度，主要來自地幔物質(zhì)，形成大規(guī)模的Cu-Au礦化；中段以水口山和寶山礦床為代表的巖漿具有相對低的氧逸度，來自地殼物質(zhì)的重融，從而形成廣泛的Pb-Zn 礦化(Yuanetal.,2018a)。南段侏羅紀具有豐富的成礦元素組合，而成礦巖體的來源及特征卻尚未有詳細研究。

由于構(gòu)造背景、巖漿源區(qū)的差異，不同的巖漿具有不同的地球化學成分和演化規(guī)律，從而形成不同的礦床。目前，含礦巖體的Hf(t)同位素值和輝鉬礦中的Re元素含量被認為是示蹤含礦巖體及成礦物質(zhì)源區(qū)有效參數(shù)(Maoetal.,1999)。

元素Re大多數(shù)以類質(zhì)同象的形式替代Mo進入輝鉬礦(Steinetal.,2003;李超等,2012)晶格中，不同類型礦床、不同成礦物質(zhì)來源的輝鉬礦中Re的含量呈一定的規(guī)律性。成礦物質(zhì)來源于地幔，形成的輝鉬礦中Re含量最高，殼?；煸创沃?，殼源Re含量最低。斑巖型銅(鉬)礦床的輝鉬礦Re品位范圍在0.01～0.6g/t之間，但多數(shù)在0.03～0.xg/t之間(Millensiferetal.,2013)。與斑巖型銅(鉬)礦床中相比，盡管鎢鉬礦床中Mo的品位很高，但輝鉬礦的Re含量通常較低(多數(shù)≤100×10-6)。鉛鋅鉬多金屬礦床中輝鉬礦的Re含量介于其中，這一點從欽杭結(jié)合帶三段中得到很好的體現(xiàn)(鄭偉等,2017)。本次研究的南段留洞石英脈型鎢鉬礦床中輝鉬礦Re含量極低，介于514.6×10-9～2365×10-9，平均964.0×10-9(表2)，具有殼源特征，與欽杭成礦帶中段鎢礦中輝鉬礦Re含量平均值都小于1000×10-9一致(呂勁松等,2017)。然而，圓珠頂斑巖和旗鼓嶺矽卡巖型銅鉬礦床的輝鉬礦Re含量較高且變化較大，分別為2.71×10-6～441×10-6和53.07×10-6～144.14×10-6，可與北段的德興礦床相比。不同礦化元素組合中輝鉬礦Re含量說明，欽杭成礦帶南段侏羅紀礦床成礦物質(zhì)具有復雜的源區(qū)。

實驗研究認為，殼?；煸吹闹兴嵝曰◢徺|(zhì)巖漿來源較深，起源于殼幔邊界，同時帶來大量Cu、Au等幔源成礦元素，故斑巖-矽卡巖型銅多金屬礦床均與殼?；煸吹腎型花崗巖關(guān)系密切(Maoetal.,2017;Zhaoetal.,2018)，這類巖體通常具有一般具有較高的εHf(t)值，如成礦帶北段的德興、永平花崗閃長巖的εHf(t)變化于-6.1～5(表3)，被認為來自于前寒武紀變質(zhì)基底和地幔物質(zhì)的混合(Zhangetal.,2018)。然而，巖漿熱液有關(guān)Pb-Zn-W-Sn礦床則源于古老地殼部分熔融，與成礦相關(guān)的S型巖體以異常虧損的εHf(t)值為特征(Houetal.,2013;Hou and Zhang,2015)，如中段與Pb-Zn礦有關(guān)的S型花崗巖εHf(t)值總體偏低(圖10)，介于-14.9～-5.5之間，說明這些成礦巖體主要來自上地殼(Yangetal.,2018)，地幔的物質(zhì)較少。本次研究所獲得的黑石崗花崗閃長巖εHf(t)值(-5.2～-2.9，平均為-4.3)(表3，作者未發(fā)表數(shù)據(jù))范圍較集中，在年齡-εHf(t)圖解中(圖10)，位于地殼范圍內(nèi)，且略高于陂頭面花崗閃長巖εHf(t)值(-10.86～1.31)，后者被認為具有殼?；煸吹奶卣?鄭偉等,2018b)。此外，作者分析了黑石崗巖體的地球化學及Sr-Nd同位素特征，發(fā)現(xiàn)其屬于弱過鋁質(zhì)、鈣堿性花崗閃長巖，具有較高的εNd(t)值(-5.6～-5.5)和年輕的Nd 模式年齡。綜合以上證據(jù)，可以認為黑石崗與礦化相關(guān)的花崗閃長巖源區(qū)主要為地殼物質(zhì)，并存在一定數(shù)量的地幔物質(zhì)，與廣東地區(qū)具有相似地球化學特征的燕山期花崗巖源區(qū)一致(李獻華等,2001;凌洪飛等,2006)。

圖10 欽杭成礦帶南段與北段和中段侏羅紀成礦巖體Hf同位素對比圖(圖中數(shù)據(jù)引用文獻見表3)Fig.10 Hf isotopes of the Jurassic plutons in Qin-Hang metallogey belt to illustrate the differences between its south section with North and Middle section (data from references are listed in Table 3)

表3 欽杭成礦帶侏羅紀銅多金屬礦床主要礦床特征表Table 3 A summary of geological characteristics of Cu-polymetallic deposit formed in Jurassic from Qin-Hang metallogenic belt

總之，綜合南段目前已有的侏羅紀礦床相關(guān)巖體的εHf(t)值范圍(-10.86～6.17)發(fā)現(xiàn)，其與北段(-12.5～5.0)相近，而明顯高于Pb-Zn礦床集中產(chǎn)出的中段相關(guān)巖體的εHf(t)值(-14.8～-5.5，圖10)，說明南段以地殼物質(zhì)為主的侏羅紀成礦巖體中地幔物質(zhì)較中段高，與北段相似，結(jié)合南段近幾年一系列侏羅紀銅礦的相繼發(fā)現(xiàn)，我們有理由認為包括陽春盆地的欽杭成礦帶南段具有尋找銅鉬礦床的潛力。

5 結(jié)論

(1)黑石崗Pb-Zn-Cu礦化相關(guān)的花崗閃長巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡值為164.9±0.7Ma,留洞石英脈型W-Mo礦床輝鉬礦Re-Os等時線年齡為164.6±4.0Ma，加權(quán)平均值為161.2±2.4Ma，均形成于中侏羅世。

(2)欽杭成礦帶南段的陽春盆地侏羅紀不僅發(fā)育銅鐵、鉛鋅銅礦床，還有鎢鉬礦床。陽春盆地北部產(chǎn)出有侏羅紀鉛鋅銅和鎢鉬礦床，成礦與小巖體有關(guān)。

(3)欽杭成礦帶南段的侏羅紀成礦巖體Hf同位素和輝鉬礦Re含量揭示，其源區(qū)特征及成礦物質(zhì)來源更相似于北段，成礦巖體來自于殼源，混有少量幔源物質(zhì)，反應(yīng)了區(qū)內(nèi)侏羅紀存在殼幔相互作用，故具有尋找侏羅紀銅鉬礦床的成礦潛力。

致謝野外工作期間得到了廣東省有色金屬地質(zhì)局的大力支持；國家地質(zhì)測試中心李超副研究員在實驗測試過程中給予了無私的幫助；審稿專家給論文提出了許多建設(shè)性的意見；在此一并致謝。