趙正 陳毓川,2 王登紅 李建康 劉善寶 陳振宇 郭春麗 王平安

1.自然資源部成礦作用與資源評(píng)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 2.中國地質(zhì)科學(xué)院，北京 100037

華南地區(qū)是我國最重要的稀有稀土礦產(chǎn)資源基地，尤以鎢、錫、鋰、鈹、鈮、鉭和風(fēng)化殼型稀土的超常富集而舉世矚目。華南陸塊由揚(yáng)子克拉通和華夏地塊在新元古代沿江南造山帶發(fā)生拼合，北以秦嶺-大別造山帶為界，西北通過龍門山構(gòu)造帶與松潘甘孜地塊相連，西南以哀牢山-松馬縫合帶和印支陸塊相接(Shu and Charvet,1996;Zhouetal.,2018)。華南陸塊自元古代經(jīng)歷了多期構(gòu)造巖漿作用，至中生代完成了古特提斯構(gòu)造域向?yàn)I太平洋構(gòu)造域動(dòng)力體制的轉(zhuǎn)換，形成了獨(dú)具特色的多期疊覆、向洋分帶的構(gòu)造-巖漿-成礦體系(陳毓川等,1989;胡瑞忠等,2010,2015;Maoetal.,2013;陳駿等,2014)。華南陸塊自西而東發(fā)育揚(yáng)子西緣甘孜-理塘構(gòu)造巖漿帶與印支晚期花崗巖有關(guān)的鋰鈹錫礦床成礦系列、揚(yáng)子?xùn)|緣幕阜山-九嶺構(gòu)造巖漿帶與燕山早期花崗巖類有關(guān)的鋰鈹鈮鉭礦床成礦系列、南嶺與燕山期中淺成花崗巖類相關(guān)的稀有稀土有色金屬礦床成礦系列、粵東陸緣巖漿帶與燕山晚期酸性火山-侵入巖有關(guān)的鎢錫鈹?shù)V床成礦系列等特色的中生代稀有金屬礦床成礦系列(陳毓川等,2007,2014;裴榮富等,2008a)。

近年來，華南深地探測、科學(xué)鉆探和成巖成礦年代學(xué)等工作獲得了一系列新數(shù)據(jù)和新進(jìn)展，從時(shí)間、空間和成礦物質(zhì)多個(gè)角度深化了華南地區(qū)礦床成礦系列的研究(陳毓川等,2013,2014,2020;王登紅等,2020)，認(rèn)識(shí)到同一成礦區(qū)帶內(nèi)礦床成礦(亞)系列的疊加現(xiàn)象，如南嶺成礦帶印支晚期和燕山早期黑云母花崗巖相關(guān)的鎢多金屬礦床成礦亞系列的演化(Zhaoetal.,2018a)，南嶺東段與燕山期黑云母花崗巖相關(guān)的鎢多金屬礦床成礦系列和華夏褶皺系與花崗閃長巖相關(guān)的銀金礦床成礦系列的復(fù)合(Zhaoetal.,2018b)，江南造山帶中段燕山早期鎢錫礦床成礦系列與燕山晚期鋰鈹鈮鉭礦床成礦亞系列疊加(Zhaoetal.,2021a)?？梢姡A南陸塊在印支期-燕山期動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換的背景下，在同一構(gòu)造單元(或構(gòu)造單元過渡帶)經(jīng)歷了不同世代、不同源區(qū)、多個(gè)類型巖漿作用相關(guān)的礦床成礦系列的疊加，其疊加演化機(jī)理和疊加效應(yīng)研究是華南重點(diǎn)成礦區(qū)帶成礦規(guī)律與成礦預(yù)測的關(guān)鍵，將提升華南中生代構(gòu)造-巖漿演化過程與大規(guī)模成礦作用的理論認(rèn)識(shí)，拓展各成礦區(qū)帶的找礦空間和找礦方向。前人從火成巖時(shí)空分布(李獻(xiàn)華等,2007)、構(gòu)造變形(張國偉,2013;李三忠等,2017a;張?jiān)罉蚝投瓨湮?2019)、沉積序列(任紀(jì)舜,1990)等角度探討了華南中生代動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換時(shí)限、地質(zhì)效應(yīng)和燕山期的成巖成礦動(dòng)力學(xué)過程(Zhangetal.,2013;Maoetal.,2013;Zhaoetal.,2017,2021b;Yuanetal.,2019)。結(jié)合前人的研究成果，本文從礦床學(xué)的角度，構(gòu)筑了華南鎢錫鋰鈹鈮鉭和風(fēng)化殼型稀土礦床的時(shí)空演化譜系，分析了相關(guān)花崗巖的成礦專屬性和成巖構(gòu)造環(huán)境等，探討了華南印支晚期-燕山期動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換與鎢錫鋰鈹鈮鉭稀土礦床成礦(亞)系列的疊加和演化關(guān)系，為華南各成礦區(qū)帶的稀有金屬成礦預(yù)測和勘查部署提供理論依據(jù)。

1 華南鎢錫礦床時(shí)空譜系

鎢和錫具有相似的地球化學(xué)性質(zhì)，兩者在華南地區(qū)常伴生成礦，但其成礦物質(zhì)源區(qū)、巖漿侵位方式和熱液成礦條件等方面也存在一定差異(Changetal.,2019;Yuanetal.,2019;Maoetal.,2019)。在華南地區(qū)，鎢和錫既在礦田尺度表現(xiàn)為同巖漿演化的分階段成礦(Yuanetal.,2019)，也在區(qū)帶尺度體現(xiàn)在印支期、燕山早期和燕山晚期不同世代的礦床成礦亞系列疊加(圖1)。

1.1 華南鎢礦床

華南是全球鎢成礦強(qiáng)度最大的地區(qū)，集中分布于揚(yáng)子?xùn)|緣(EYB)和南嶺成礦帶(NLB)，少量分布于東南沿海(SCB)(Zhaoetal.,2021b)。EYB包含了江南造山帶東段及其與長江中下游的過渡區(qū)，鎢礦床類型主要為斑巖型、矽卡巖型、花崗巖細(xì)脈-浸染型和石英脈型，典型礦床有陽儲(chǔ)嶺、朱溪、大湖塘和東坪等(Maoetal.,2017;李宏偉等,2021;尹政等,2021;鄭瑜林等,2022;趙文和張懷瑾,2022)，成礦時(shí)代集中于晚侏羅世-早白堊世(145～120Ma)。NLB位于華夏陸塊腹地，橫跨桂北、湘南、粵北、贛南和閩西地區(qū)，東西向與北東向構(gòu)造疊加，燕山期花崗巖與鎢多金屬礦床星羅棋布(圖1)。NLB鎢礦床集中形成于中侏羅世(170～150Ma)，包括西華山石英脈型鎢礦床、瑤崗仙石英脈-矽卡巖型鎢礦床、柿竹園矽卡巖型鎢礦床等典型礦床(于志峰等,2022)。南嶺東段石英脈型鎢礦床最為集中，并伴生錫、鈹、鈮鉭、鉍、碲等。SCB位于華南板塊東部和南部邊緣，覆蓋閩東、粵東和桂東南等地，典型礦床有蓮花山斑巖型鎢礦床等，SCB鎢多金屬礦床主要形成于早白堊世-晚白堊世之交(120～90Ma)。北西向丹池鎢錫多金屬成礦帶南段的大明山鎢礦床的成巖礦時(shí)代為～95Ma，與北段錫成礦時(shí)代相近(Wangetal.,2021)，晚三疊世(230～210Ma)鎢礦床分散于江南造山帶兩側(cè)和武夷山北段，如南秧田矽卡巖型鎢多金屬礦床、柯樹嶺石英脈型鎢錫礦床、栗木花崗巖細(xì)脈浸染型鎢多金屬礦床等，與燕山期花崗巖相關(guān)鎢多金屬礦床成礦亞系列疊加。

1.2 華南錫礦床

華南錫礦床主要分布于南嶺成礦帶、武夷-云開成礦帶、粵東陸緣成礦帶和滇東南礦集區(qū)(華仁民和毛景文,1999;Zhouetal.,2006;Sunetal.,2012)。南嶺成礦帶錫與鎢多尺度分帶共生，如南嶺中段香花嶺錫礦床、芙蓉錫礦床，形成時(shí)間為中-晚侏羅世(160～150Ma)，南嶺西段大廠錫礦田成巖成礦于白堊紀(jì)(～95Ma)；印支晚期錫礦床(230～210Ma)則主要分布于南嶺中西段，如柯樹嶺石英脈型鎢錫礦床、荷花坪和錫田矽卡巖型錫礦床(Maoetal.,2019)。桂北、粵東、云開和滇東地區(qū)錫礦床集中形成于早白堊世與晚白堊世之交(110～90Ma)，受北東向斷裂與北西向構(gòu)造共同控制，如云開隆起與吳川-四會(huì)斷裂交匯處的銀巖斑巖型錫礦床和鸚鵡嶺斑巖-矽卡巖型錫礦床(Huetal.,2021)，東南沿海北東走向斷層控制的金坑錫銅礦床、長埔錫礦床、蓮花山錫多金屬礦床等(Maoetal.,2019)。華南錫礦床存在成礦區(qū)帶尺度的不同世代的礦床成礦亞系列疊加，其成礦源區(qū)可能具有一定繼承性和演化關(guān)系。

2 華南鋰鈹鈮鉭礦床時(shí)空譜系

華南鋰鈹鈮鉭礦常共(伴)生產(chǎn)出，陸緣造山帶以偉晶巖型鋰多金屬礦床為主，陸內(nèi)構(gòu)造巖漿帶以花崗巖型鈮鉭鋰礦床為主(圖2)，礦物組合為鋰輝石、鋰云母、鈮錳礦、鈮鉭鐵礦等；鈹則以綠柱石、羥硅鈹石、日光榴石、硅鈹釔礦、金綠寶石等伴生礦物存在于巖漿熱液型、花崗偉晶巖型和花崗巖型礦床中?？傮w表現(xiàn)為中生代為主，兼具不同構(gòu)造旋回、不同世代花崗巖類相關(guān)鋰鈹鈮鉭礦床成礦(亞)系列的疊加和繼承演化的特征。

2.1 華南鋰礦床

華南內(nèi)生鋰礦床空間上受陸緣或陸內(nèi)造山作用控制，自西向東依此分布在揚(yáng)子西緣松潘-甘孜造山帶、江南造山帶、南嶺構(gòu)造帶和武夷山構(gòu)造帶(李建康等,2014)。松潘-甘孜造山帶為印支晚期(210～200Ma)古特提斯洋閉合后擠壓造山晚期階段的產(chǎn)物，產(chǎn)出甲基卡等大型-超大型偉晶巖型鋰礦床，伴生鈹和鈮鉭(熊欣等,2022)。江南造山帶幕阜山稀有金屬礦集區(qū)，發(fā)育有湖南仁里-傳梓源偉晶巖型鋰鈹鈮鉭礦床和新發(fā)現(xiàn)的黃柏山稀有金屬偉晶巖密集區(qū)，礦石礦物組合主要為鋰輝石，鈮鉭錳礦、鈮釔礦、綠柱石、細(xì)晶石等，成礦時(shí)代為～130Ma(李鵬等,2017,2020,2021)。武功山地區(qū)宜春414式花崗巖型稀有金屬礦床中鋰云母與鈮鉭錳礦伴生，成巖成礦時(shí)代為158Ma(Pollard,2021;Cheetal.,2019)。南嶺構(gòu)造帶和武夷山構(gòu)造帶則表現(xiàn)為印支晚期、燕山早期稀有金屬礦床成礦亞系列的疊加，印支期主要有江西廣昌縣頭陂偉晶巖型鋰鈹鈮鉭礦床(～246Ma,Cheetal.,2019)和江西河源偉晶巖型鋰鈮鉭礦床(～200Ma，胡為正等,2006)，湖南尖峰嶺花崗巖型鋰銣鈮鉭礦床、湖南道縣正沖云英巖型鋰礦床形成于晚侏羅世(158～150Ma，文春華等,2016,2017)。

2.2 華南鈹?shù)V床

華南鈹資源主要共(伴)生于巖漿熱液型鎢錫礦床和花崗偉晶巖型稀有金屬礦床(李建康等,2017)，如南嶺地區(qū)畫眉坳石英脈型鎢鈹?shù)V床，綠柱石、金綠寶石與黑鎢礦共生；柿竹園矽卡巖型鎢鈹?shù)V床，羥硅鈹石、硅鈹石與白鎢礦共生；香花嶺矽卡巖型錫鈹?shù)V床,香花石與錫石共生；這些含鈹?shù)V床集中形成于晚侏羅世(160～150Ma)(李紅艷等,1996;毛景文等,2004;趙一鳴等,2017)。在江南造山帶中東段鈹主要伴生于花崗巖型和花崗偉晶巖型稀有金屬礦床中，如湖北斷峰山偉晶巖型鈮鉭鈹?shù)V床中綠柱石與鋰云母、鈮鉭錳礦伴生；湖南仁里-傳梓源偉晶巖型鋰鈹鈮鉭礦床，礦物組合為鋰輝石、鈮錳礦、鈮鉭錳礦、鈮釔礦和綠柱石等；湖北虎形山巖漿熱液型鎢鈹?shù)V床中綠柱石與白鎢礦、黑鎢礦共生；江南含鈹?shù)V床成礦于晚侏羅世-早白堊世(145～125Ma)(唐朝永等,2013;李鵬等,2017;張文勝等,2019)。東南沿海火山巖帶具有重要的鈹資源潛力(饒燦等,2021)，包括福建平和縣福里石火山巖型鉬鈹?shù)V床，綠柱石、藍(lán)柱石、羥硅鈹石與黑鎢礦和輝鉬礦共生，成礦時(shí)代為152Ma(黃新鵬,2016)；福建霞浦大灣鈹鉬礦床則形成于晚白堊世(92Ma)(趙芝等,2012)，礦物組合為綠柱石、日光榴石、黑鎢礦和輝鉬礦；浙江青田縣產(chǎn)出坦頭蝕變凝灰?guī)r型鈹?shù)V床(饒燦等,2021)。

2.3 華南鈮鉭礦床

華南鈮鉭礦床以花崗巖型為主，主要分布于江南造山帶中東段，典型為江西宜春414、江西葛源黃山、松樹崗，礦物組合為鈮鐵礦、鈮鉭鐵礦、鐵金紅石等，成巖成礦時(shí)代為150～130Ma (Cheetal.,2019;郭娜欣等,2022)。幕阜山稀有金屬礦集區(qū)仁里、斷峰山等偉晶巖型礦床中鈮錳礦、鈮鉭錳礦與鋰云母伴生，成巖成礦年齡為130～127Ma(李鵬等,2017;張文勝等,2019)。南嶺地區(qū)鈮鉭礦共(伴)產(chǎn)出于交代型和石英脈型的鎢錫礦床中，如廣西栗木花崗巖型錫鉭多金屬礦床(～214Ma,楊鋒等,2009)，江西大吉山巖漿熱液型鎢鈮鉭礦床(～150Ma,Liuetal.,2019)。福建南平地區(qū)花崗偉晶巖型稀有金屬礦床形成于晚古生代(陳國建,2014;袁忠信和白鴿,2001)，滇西龍陵黃連溝、麻花坪等稀有金屬礦床形成于喜馬拉雅期(～40Ma,邢永輝和李學(xué)仁,2014;李建康等,2019)。

3 華南花崗巖風(fēng)化殼型稀土礦床時(shí)空譜系

華南花崗巖風(fēng)化殼型稀土礦床可進(jìn)一步分為重稀土富集型(HREE)和輕稀土富集型(包含中銪型和高銪型LREE)(Lietal.,2017;王登紅等,2017;趙芝等,2017;陶旭云,2020)，重稀土型集中分布于南嶺東段贛南-粵北地區(qū)(圖3)(袁忠信和白鴿,2001)。

華南風(fēng)化殼型稀土礦床75%發(fā)育于侏羅紀(jì)至早白堊世的火成巖之上，18%為晚奧陶世至早志留世花崗巖(張祖海,1990)。輕稀土礦床在不同世代花崗巖體中均有發(fā)育，而重稀土礦床主要賦存于燕山期花崗巖中。加里東期成稀土花崗巖體(461～384Ma)主要分布于江西贛縣-信豐-安遠(yuǎn)-尋烏和湖南郴州地區(qū)(如江西的安西巖體)；印支期(242～228Ma)成稀土礦花崗巖主要分布于江西贛縣和福建連城地區(qū)(如江西的五里亭)；燕山期成稀土花崗巖(180～95Ma)在主要分布于江西、福建、廣東、湖南等地(如江西的大田，廣東的寨背頂)(趙芝等,2014,2022)。重稀土礦床主要發(fā)育在小型花崗巖體上(如足洞礦床、寨背頂?shù)V床)，出露面積通常在20km2以內(nèi)。輕稀土礦床通常賦存于巖基中，出露面積達(dá)10～100km2。重稀土礦床通常發(fā)育在復(fù)式花崗巖體的晚期階段，例如大東山巖體晚期階段花崗巖相關(guān)的寨背頂?shù)V床，大埠復(fù)式巖體晚期花崗巖相關(guān)的大田礦床(Lietal.,2017)。

4 華南花崗巖與稀有稀土金屬成礦

4.1 巖漿演化與成礦

華南鎢錫礦床相關(guān)花崗巖主要為黑云母花崗巖和花崗斑巖，均為準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)、高鉀鈣堿性系列(圖4a-c)；成鋰鈹鈮鉭礦花崗巖主要為二長花崗巖和鈉長石花崗巖，具有富堿、貧鐵鎂和強(qiáng)過鋁質(zhì)的特征(圖4a-c)，常伴生偉晶巖和富電氣石礦物(喬耿彪等,2015;劉善寶等,2019)；成輕稀土花崗巖一般為準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)，而重稀土型主要為過鋁質(zhì)巖漿系列，成輕稀土型花崗巖K2O和Na2O含量較低、更偏堿性，而成重稀土花崗巖主要為高鉀鈣堿性系列(圖4a-c)。成鎢錫鋰鈹鈮鉭稀土的花崗巖普遍經(jīng)歷了巖漿階段的高度結(jié)晶分異作用，其中成鋰鈹鈮鉭的花崗巖分異演化程度最高(花崗巖型較花崗偉晶巖型更高)，鎢與錫的演化程度中等，風(fēng)化殼型稀土礦相關(guān)花崗巖演化程度最低(重稀土型較輕稀土型更高)(圖4d、圖5a-f)。

目前研究認(rèn)為，成鎢花崗巖成因上主要為殼源物質(zhì)重熔，或有少量幔源物質(zhì)的加入，主要為S型(如朱溪、東坪、西華山等)，也有高分異I型(如陽儲(chǔ)嶺和蓮花山)(Chenetal.,1992;Blevin and Chappell,1995;Zhaoetal.,2021b)。成錫花崗巖雖同為殼源，但多具有A型花崗巖的特征(朱金初等,2008;Chenetal.,2016)，其較低的P2O5含量和較高的Na2O含量與S型花崗巖明顯不同(Kingetal.,1997)，如云南個(gè)舊錫礦床、江西巖背錫礦床、湖南新田嶺(Lietal.,2018)(圖4e)。高溫高壓實(shí)驗(yàn)顯示，成鎢花崗巖是低熔融溫度(T<750℃)巖漿的產(chǎn)物，而成錫花崗巖的母巖漿在T>800℃時(shí)形成(Zhaoetal.,2022)。成鋰鈹鈮鉭礦花崗巖受其熔融源巖的物質(zhì)組成制約更為明顯，鈹和鈮鉭常與鎢錫在礦床-礦集區(qū)尺度共生或疊加成礦(Maoetal.,2013;Romer and Kroner,2016)，可由同源巖漿經(jīng)黑云母花崗巖-二云母花崗巖-白云母花崗巖-鈉長石化花崗巖分異演化并疊加后期礦化蝕變。花崗巖中稀土元素總量取決于源區(qū)的部分熔融程度和巖漿的結(jié)晶分異過程(圖5a-f)(Chakhmouradian and Zaitsev,2012;韋春婉等,2022)。華南A型花崗巖一般具有更高的稀土元素含量(圖5b,d,e)(華仁民等,2007;吳鎖平等,2007)，是成輕稀土礦的有利源巖，如贛南的關(guān)西巖體(黃典豪等,1993)，廣東的佛岡巖體(包志偉等,2000)。風(fēng)化殼型輕稀土礦床也產(chǎn)出于流紋巖和凝灰?guī)r區(qū)。成重稀土花崗巖通常為S型，少量具A型花崗巖特征(圖4e)，富含磷灰石、褐釔鈮礦、獨(dú)居石等副礦物(Xuetal.,2017)，常有晚期熱液作用疊加，易風(fēng)化氟碳酸鹽礦物的分解可將大部分稀土元素從母巖釋放到表土中。成重稀土礦花崗巖源區(qū)較輕稀土型花崗巖源區(qū)具有更高的成熟度、較年輕的Nd模式年齡和更明顯的地幔成分參與(華仁民等,2007;Lietal.,2017)(圖4f)

4.2 成巖成礦構(gòu)造環(huán)境

華南成鎢錫礦花崗巖被認(rèn)為產(chǎn)出于陸內(nèi)擠壓后伸展環(huán)境(圖4g)，而不同成礦帶的基底物質(zhì)組成和動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換各階段的構(gòu)造環(huán)境存在差異，其中南嶺成鎢花崗巖產(chǎn)出于典型板內(nèi)伸展的構(gòu)造環(huán)境，江南造山帶陽儲(chǔ)嶺花崗斑巖具有板內(nèi)向火山弧區(qū)過渡特征，粵東蓮花山成鎢礦花崗巖則表現(xiàn)為俯沖相關(guān)的活動(dòng)大陸邊緣弧環(huán)境，這與古太平洋板塊燕山期幕式俯沖和深部殼-幔作用強(qiáng)度有關(guān)(Zhaoetal.,2021b)。揚(yáng)子?xùn)|緣和江南造山帶中段中生代經(jīng)受了較強(qiáng)的殼幔相互作用，其基底物質(zhì)組成和巖漿演化過程的差別導(dǎo)致了鎢錫等礦化組合的差異(Yuanetal.,2019)。地球化學(xué)信息也顯示，華南元古代地殼巖石的重熔為鎢錫提供了主要的物質(zhì)，成鎢礦花崗巖源區(qū)以變質(zhì)泥巖為主(圖4h,i)，產(chǎn)出于擠壓后弱伸展環(huán)境、較少有幔源物質(zhì)參與(圖4g)。國際上研究認(rèn)為，錫礦床產(chǎn)出環(huán)境與俯沖帶關(guān)系密切(Mlynarczyk and Williams-Jones,2005;Wangetal.,2011;毛景文等,2018)，錫來自地殼物質(zhì)重熔，而較強(qiáng)烈的殼幔相互作用對其成礦作用至關(guān)重要(Groves and Mccarthy,1978;Williamsonetal.,2010)。華南錫礦床產(chǎn)出的構(gòu)造背景與強(qiáng)烈的伸展作用有關(guān)，例如，南嶺西段北西向展布的丹池?cái)嗔褞А⒛蠋X中段與江南造山帶中段結(jié)合部、右江盆地周緣均等地區(qū)是受陸緣擠壓后強(qiáng)伸展的裂陷區(qū)，與之成礦作用相關(guān)的花崗巖多表現(xiàn)出A型花崗巖特征(劉陳明,2011;郭佳,2019)。

華南鋰鈹鈮鉭礦床形成于擠壓造山或造山后的相對穩(wěn)定階段，加里東期以武夷山造山帶的南平和廣昌偉晶巖型稀有金屬礦床為代表，印支期以西部陸緣松潘-甘孜造山帶(甲基卡和馬爾康花崗偉晶巖型)、陸內(nèi)湘桂造山帶(栗木花崗巖型)、武夷山造山帶(頭陂花崗偉晶巖型)為代表，燕山早期以江南造山帶宜春414式、葛源式花崗巖型鈮鉭和南嶺尖峰嶺式鋰鈹鈮鉭礦床為代表，礦體一般產(chǎn)出于褶皺系的背斜構(gòu)造內(nèi)。古特提斯洋閉合后的陸-陸碰撞擠壓形成的變質(zhì)穹窿構(gòu)造是花崗偉晶巖型稀有金屬成礦有利部位，成礦物質(zhì)主要來源于板塊間大洋沉積(許志琴等,2018)，過鋁性巖漿相關(guān)鈮鉭礦床主要源于板塊邊緣或板塊之間的大洋沉積巖重熔(李建康等,2019)。花崗質(zhì)熔體的成分影響著鈮和鉭的富集程度(圖5d)，也是兩者在不同礦床中的比值差異的重要原因，由于源巖中黑云母的存在而使熔體富集Li、Cs、Ta等元素(王汾連等,2012)，而鋰鈹成礦巖漿多經(jīng)歷了富白云母源巖的熔融(Holtz and Johannes,1991;Harrisonetal.,1997)或黑云母花崗質(zhì)高溫巖漿(T>800℃)分異演化作用(徐興旺等,2020)。

華南北東向與東西向構(gòu)造疊加區(qū)是風(fēng)化殼型稀土礦床產(chǎn)出有利構(gòu)造環(huán)境，如江西大余-會(huì)昌東西向斷裂帶控制珠蘭埠和梅關(guān)成稀土花崗巖體，福建南雄-龍巖東西向斷裂帶控制關(guān)西和足洞成礦花崗巖，廣東崇安-河源北東向斷裂帶控制30余處稀土礦床。地形坡度和降雨量也是促進(jìn)風(fēng)化殼型稀土礦床的發(fā)育的重要因素(陳宏毅等,2012)，贛南、粵北、閩西和桂東北地區(qū)多為海拔500m以下的平坦丘陵地帶，控制著大部分風(fēng)化殼型稀土礦床(Bao and Zhao,2008;楊大歡和肖光銘,2011)。

5 華南中生代動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換與礦床成礦系列的疊加演化

5.1 華南中生代構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換

華南陸塊中生代構(gòu)造動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換是一次重大的地球動(dòng)力學(xué)事件，(董樹文等,2008;任紀(jì)舜,2011(1)任紀(jì)舜.2011.亞洲三大構(gòu)造域動(dòng)力演化過程及其轉(zhuǎn)化關(guān)系研究工作項(xiàng)目成果報(bào)告.北京:中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所;Lietal.,2021)。印支運(yùn)動(dòng)之后中國大陸主體基本形成，燕山運(yùn)動(dòng)在印支期近東西向?yàn)橹鞯臉?gòu)造格架之上疊加了以北東向?yàn)橹鞯臉?gòu)造行跡，并形成一系列疊置于前中生代地層單元之上的構(gòu)造-巖漿帶及沉積盆地。任紀(jì)舜(1990)通過華南三疊系沉積構(gòu)造研究，論述了華南地區(qū)對印支運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)。陳培榮等(2002)基于對南嶺構(gòu)造帶花崗巖的研究，提出燕山早期的A型花崗巖類(178～176Ma)和雙峰式火山巖(179～158Ma)是一套典型的后造山巖石組合，代表了一次造山作用的結(jié)束，新的威爾遜旋回的開始。張?jiān)罉虻?(2009)基于對南嶺、江南造山帶中段等地構(gòu)造變形研究，發(fā)現(xiàn)中生代早期近EW向褶皺構(gòu)造與晚期NE-NNE向褶皺構(gòu)造疊加，兩者分別記錄印支期近南北向和燕山早期近東西向擠壓作用。Shuetal.(2009)對華南中生代沉積盆地的成因進(jìn)行了分析，認(rèn)為沉積盆地形成的構(gòu)造背景依次經(jīng)歷了晚三疊世-早侏羅世的印支造山后階段，到中侏羅世的裂谷階段，最后到白堊紀(jì)由于古太平洋板塊向北西俯沖的區(qū)域伸展階段。Li and Li (2007)根據(jù)華南火成巖的時(shí)空分布規(guī)律，提出古太平洋板塊自晚二疊世向華南陸塊長距離(1300km)平俯沖模型。Zhou and Li (2000)和Zhouetal.(2006)提出古太平洋板塊低角度俯沖和角度變化模型。Zhaoetal.(2017)根據(jù)華南中生代鎢礦床時(shí)空規(guī)律，提出了洋脊角度變化俯沖模型。由此，印支晚期古特提斯洋閉合引起的陸陸碰撞及碰撞后伸展作用和燕山期古太平洋板塊的幕式俯沖作用，成為華南陸塊中生代強(qiáng)烈構(gòu)造-巖漿活動(dòng)與成礦作用的動(dòng)力引擎。

關(guān)于兩大動(dòng)力體系轉(zhuǎn)換發(fā)生的時(shí)間，舒良樹和周新民(2002)通過A型花崗巖和雙峰式火山巖(～180Ma)研究，判斷南嶺地區(qū)在早侏羅世至早白堊世完成了轉(zhuǎn)換。李三忠等(2017b)通過雪峰山和南嶺地區(qū)構(gòu)造變形研究，認(rèn)為古特提斯構(gòu)造體制向?yàn)I太平洋構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變發(fā)生在晚三疊世末期-早侏羅世早期。陳培榮等(2002)發(fā)現(xiàn)華南東部北東向白堊紀(jì)花崗巖和火山盆地疊加于東西向侏羅紀(jì)花崗巖區(qū)，認(rèn)為侏羅紀(jì)與白堊紀(jì)之交為動(dòng)力體制調(diào)整階段。李獻(xiàn)華等(2009)提出華南在164～87Ma經(jīng)歷了5次巖石圈伸展和花崗巖侵入事件，謝桂青(2003)通過基性巖墻研究，提出華南在180～75Ma經(jīng)歷了3階段巖石圈伸展作用，表明早侏羅世開始進(jìn)入古太平洋板塊多期擠壓伸展的動(dòng)力體制。本文研究顯示，華南地區(qū)在早侏羅世(200～180Ma)存在一個(gè)明顯的內(nèi)生礦床成礦作用的寂靜期(圖6)，將印支期礦床成礦系列與燕山期礦床成礦系列分開，這標(biāo)志著動(dòng)力體制可能在該階段發(fā)生轉(zhuǎn)換過渡。

5.2 華南深部構(gòu)造與成礦

華南陸塊自揚(yáng)子地塊到華夏地塊再到南海海盆，縱波(P)速度值逐漸降低(鄭圻森等,2004)，上地幔頂部橫波(S)速度依次增大，指示地殼厚度逐漸減薄、軟流圈深度邊界逐漸變淺(王敏玲等,2015)；北東-南西向S波速度結(jié)構(gòu)剖面顯示軟流圈深部邊界有明顯的撕裂，其內(nèi)部低速異常體為地幔物質(zhì)上涌的直接證據(jù)(牛耀齡,2015)。深反射地震剖面信息顯示，江南構(gòu)造帶呈現(xiàn)與西北側(cè)揚(yáng)子塊體類似的反射特征，揚(yáng)子塊體雙層基底向東南逆沖疊置到華夏塊體結(jié)晶基底之上(Guoetal.,2015;Guo and Gao,2018)；上層基底為少量西北傾反射體與弱反射團(tuán)塊相間，下層基底為西北傾、疊瓦的強(qiáng)反射體，分別反映局部破裂的弱變質(zhì)基底和西北傾、疊瓦變形的結(jié)晶基底，指示華夏塊體向西北匯聚的跡象。江南構(gòu)造帶中段至南嶺構(gòu)造帶東段深部雙向匯聚疊加變形尤其明顯，指示南嶺地區(qū)深部構(gòu)造疊加強(qiáng)烈(張永謙等,2022;嚴(yán)加永等,2022)。華夏塊體表層發(fā)育了面狀分布的較厚的具有弱反射特征的巖漿巖體。衡陽盆地、井岡山和贛州盆地下方呈現(xiàn)從莫霍面延伸到表層的直立弱反射體，推測為上地幔熱巖漿上涌及殼內(nèi)熔融形成的巖漿巖體，與表層面狀分布的巖漿巖分布區(qū)相對應(yīng)(Guoetal.,2016,2019)。贛江斷裂帶至瑞金市深部顯示為南嶺基底和武夷基底的交叉過渡帶，推測武夷山西側(cè)存在溝通上地幔頂部熱流物質(zhì)活動(dòng)的通道(徐峣等,2022)。深部構(gòu)造與淺部花崗巖及相關(guān)礦床的空間分布耦合，基底產(chǎn)狀則記錄了主應(yīng)力場的轉(zhuǎn)換，江紹斷裂、贛江斷裂、河源-邵武斷裂及其與北西向斷裂的交匯區(qū)成為區(qū)域成礦中心，為不同時(shí)期巖漿活動(dòng)與成礦作用的疊加提供了導(dǎo)熱和物質(zhì)運(yùn)移的深部通道。

5.3 鎢錫鋰鈹鈮鉭稀土礦床成礦系列疊加

印支期近南北向的擠壓作用與燕山期北西-南東向的擠壓/伸展作用疊加，導(dǎo)致華南深部強(qiáng)烈的殼幔不協(xié)調(diào)作用(裴榮富等,2008b)，形成了陸內(nèi)殼源重熔巖漿為主、多重疊復(fù)的深部構(gòu)造巖漿格架，鑄就了華南印支晚期、燕山早期和燕山晚期稀有金屬礦床成礦(亞)系列的疊加和演化(圖6、圖7)。南嶺地區(qū)作為古特提斯構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域的重要疊加轉(zhuǎn)換區(qū)，其主要礦集區(qū)東西向與北東向斷裂控巖、北西-西向裂隙控礦、深部變質(zhì)基底雙向匯聚疊加等特征均支持這一觀點(diǎn)。

晚三疊世，與古特提斯構(gòu)造域有關(guān)的巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在230～200Ma。在華南陸塊西緣形成了甘孜-理塘、丹巴-康定構(gòu)造巖漿帶與印支期花崗巖有關(guān)的鋰鈹?shù)V床成礦系列，雪峰山弧形構(gòu)造隆起帶中段前寒武系淺變質(zhì)巖容礦的鎢銻金礦床成礦系列，桂東印支期花崗巖類相關(guān)錫鈮鉭礦床成礦系列，閩西北構(gòu)造巖漿帶與印支期侵入巖有關(guān)的鎢鈮鉭礦床成礦系列，云開構(gòu)造巖漿帶與印支期混合花崗巖有關(guān)的錫鈮鉭礦床成礦系列，南嶺東段與印支期花崗巖有關(guān)的鎢錫稀土礦床成礦系列。

中-晚侏羅世，與古太平洋板塊向東亞大陸俯沖作用有關(guān)的巖漿活動(dòng)主要發(fā)生在180～135Ma，并于160～150Ma形成花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)與成礦作用高峰(圖6)。形成了揚(yáng)子?xùn)|緣幕阜山-九嶺構(gòu)造巖漿帶與燕山期花崗巖類有關(guān)的鎢錫鋰鈹鈮鉭礦床成礦系列，鄂東南-九江構(gòu)造巖漿帶與燕山期中酸性侵入巖有關(guān)的鎢銅多金屬礦床成礦系列，湘南構(gòu)造巖漿帶與燕山期花崗巖類有關(guān)的鎢錫鈹鈮鉭礦床成礦系列，武功山構(gòu)造巖漿帶與燕山期花崗巖類有關(guān)的鈮鉭鎢礦床成礦系列，贛南構(gòu)造巖漿帶與燕山期花崗巖類有關(guān)的鎢錫礦床成礦系列，粵北構(gòu)造巖漿帶與燕山期花崗巖相關(guān)的鎢鈮鉭礦床成礦系列。

白堊紀(jì)以來，華南陸塊的構(gòu)造-巖漿作用受東側(cè)古太平洋板塊俯沖和西緣新特提斯構(gòu)造域的聯(lián)合影響，在華南東部形成一系列白堊紀(jì)斷陷盆地，在華南西部形成一系列擠壓走滑斷裂。形成了滇東南構(gòu)造巖漿帶與燕山晚期花崗巖有關(guān)的錫多金屬礦床成礦系列，桂北南丹-河池構(gòu)造巖漿帶與燕山晚期花崗巖類有關(guān)的錫多金屬礦床成礦系列，五華-博羅構(gòu)造巖漿帶與燕山晚期花崗巖類有關(guān)的鎢錫鈮鉭礦床成礦系列，粵東陸緣巖漿帶與燕山晚期酸性火山-侵入巖有關(guān)的鎢錫礦床成礦系列。

華南中生代動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換背景之下，稀有金屬礦床成礦(亞)系列的疊加主要為三種形式：一是同構(gòu)造單元，不同世代巖漿作用相關(guān)的同類礦床成礦(亞)系列的疊加，其成礦源區(qū)和成礦物質(zhì)具有一定繼承性并可能存在演化關(guān)系，如南嶺東段印支期花崗巖相關(guān)鎢錫礦床成礦亞系列和燕山早期花崗巖相關(guān)鎢錫礦床成礦亞系列疊加(趙正等,2017b;Zhaoetal.,2018a)，武夷山北段印支期偉晶巖型鋰多金屬礦床成礦系列與加里東期鋰多金屬礦床成礦系列疊加；湘東錫田鎢錫礦田、贛南稀土礦集區(qū)、幕阜山鋰鈹鈮鉭礦集區(qū)印支期、燕山早期-燕山晚期礦床成礦亞系列疊加演化亦是此類型；二是同構(gòu)造單元或構(gòu)造巖漿帶結(jié)合部，同世代不同類礦床成礦(亞)系列的復(fù)合成礦，如南嶺東段與燕山期花崗巖相關(guān)鎢多金屬成礦亞系列與華南褶皺系與燕山期花崗閃長巖相關(guān)銀金多金屬成礦系列疊加(趙正等,2017a;Zhaoetal.,2018b)，江南造山帶東段與燕山期花崗巖相關(guān)鎢鈮鉭礦床成礦亞系列與贛東北燕山期花崗閃長巖有關(guān)的銅金銀礦床成礦亞系列疊加；三是同構(gòu)造單元或構(gòu)造巖漿帶結(jié)合部，不同世代巖漿作用、不同源區(qū)、不同類型礦床成礦(亞)系列的疊加，如武夷山南段與燕山早期花崗斑巖相關(guān)錫多金屬礦床成礦亞系列與燕山晚期閃長巖相關(guān)銅金礦床成礦亞系列疊加，南嶺中段燕山早期花崗巖相關(guān)鎢錫礦床成礦亞系列與燕山晚期鈮鉭礦床成礦亞系列疊加。

表1 華南中生代稀有稀土金屬礦床成礦(亞)系列的疊加演化關(guān)系表Table 1 Superposition and evolution of Mesozoic metallogenic (sub)series of W-Sn-Li-Be-Nb-Ta-REE mineral deposits in South China

續(xù)表1Continued Table 1

續(xù)表1Continued Table 1

本文厘定了華南陸塊十五處中生代稀有金屬礦床成礦(亞)系列疊加成礦區(qū)(表1；圖7)，地球物理探測信息揭示了疊加成礦區(qū)深部存在多組溝通殼-幔的巖漿通道。在華南中生代動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換背景下，印支晚期-燕山早期-燕山晚期的構(gòu)造巖漿作用持續(xù)活化，促使了各世代礦床成礦亞系列疊加演化和多組稀有金屬元素的復(fù)合成礦作用。礦床成礦(亞)系列的疊加演化顯著提升了區(qū)域成礦的強(qiáng)度，這些疊加成礦區(qū)將是下一步華南地區(qū)部署戰(zhàn)略性礦產(chǎn)勘查的重中之重。

致謝感謝本刊主編翟明國院士和俞良軍副主編對本專輯的支持和指導(dǎo)。本文撰寫過程中郭良輝教授、嚴(yán)加永研究員、李春麟研究員、趙文副教授、郭娜欣副研究員參與了有益討論，李宏偉、尹政、侯占德參與了圖件和數(shù)據(jù)整理，在此一并致謝。