钦杭成矿带皖浙赣相邻区成矿地质背景对比*

陈 芳 杜建国 许 卫 汤金来

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院;2.安徽省地质调查院)

钦杭成矿带为一条长达1 500 km以上的Cu－Pb－Zn－Au和 W －Sn－Mo－Bi多金属成矿带［1］。皖浙赣相邻区位于钦杭成矿带的北部，该区经历了自中元古代以来的多次造山作用，尤其是中国东部燕山期成矿大爆炸引发了强烈的岩浆活动与成矿作用，该区是我国重要的铜、金成矿区之一［2］。按照成矿系列学术思想［3］，该区属于燕山期与花岗岩有关的钨锡铜铅锌多金属成矿系列。

研究区由南部的赣东北地区和北部的皖南地区和西南部的浙西地区组成。皖南宁国—休宁地区位于钦杭成矿带东段的最北部地区，是皖南金银多金属矿最具潜力的地区之一。该区矿化类型众多，如休宁天井山金矿、祁门三宝银多金属矿以及绩溪逍遥钨、钼、铜多金属矿床等，矿化类型有钨、锡、钼等，但矿床规模小［4］。赣东北地区的德兴—乐平一带发育了多个大型(超大型)金属矿床，如铜厂、银山和金山等矿床。浙西地区结蒙—千亩田一带岩浆活动同样颇为广泛，燕山早期中酸性火山－侵入杂岩发育，铜铅锌成矿作用主要由燕山早期的中酸性岩浆侵入有利构造层，矿床(点)众多，如夏色岭—千亩田钨铍矿、淳安结蒙铅锌银矿床、淳安潘家铜矿床、开化大溪边、大横山铅锌矿，但是经济意义均不大。钦杭成矿带安徽部分(皖南地区)、江西部分(赣东北地区)和浙江部分(浙西地区)的基底组成和构造演化具有很多相似性，但成矿作用差异显著。许多同类型矿床往往具有相似的控矿因素，因此，本研究将皖浙赣相邻区典型金属矿床的赋矿地层、构造、岩浆岩及成矿时代进行对比，对于指导皖浙赣相邻区金属矿床的勘查与评价工作有十分重要的意义。

1 地层对比

钦杭成矿带北部皖浙赣相邻区地质概况见图1。皖南地区震旦—古生代盖层发育，初始富集Ag、Mo、Cu等元素，成为成矿元素丰度层，经岩浆热液叠加改造形成沉积－叠加改造型Ag、Pb、Zn矿床。由于不同岩性层构成的地球化学障和十分发育的层间剥离面，为顺层交代成矿提供了有利的成矿和容矿空间。皖南元古代地层中的木坑组、牛屋组、井潭组和板桥组中Au丰度高，在变形、变质过程中能够为成矿流体提供成矿物质［4］。区内对多金属矿床的形成具重要作用的因素主要为震旦系和早古生代为主的前中生代地层的活化，比如以蓝田组为代表的震旦—寒武纪地层常富集 Ag、W、Mo等成矿元素。皖南西村岩组在岩石组合和含矿性方面与赣东北地区的铜厂群类似，但两者形成地质背景还是有所差异的。

浙西主要发育元古界和古生界地层。震旦系、寒武系、奥陶系地层发育，而元古界地层仅在浙西的西北和东南有所出露;浙西的东南分布有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及侏罗白垩系的地层。明显的矿源层为震旦—寒武纪沉积型金属矿(化)层，因为它们孔隙度较大，元素也较为活泼，镁质、硅质、泥质碳酸盐岩为有利岩性，仅有少部分产于较脆性岩石、泥岩页岩之中。浙西的震旦—寒武系地层中已经发现了一批中小型沉积成因的矿床，如产于上震旦统地层中的层控铅锌黄铁矿，产于下寒武铜磷块岩顶部的黑色金属层。这些规模不大但分布广泛的矿床点均与黑色碳硅泥岩、碳酸盐岩有关。

赣东北地区沉积矿源层较皖南和浙西地区明显发育，赣东北地区矿源层主要有中元古界、上元古界下部、震旦系、寒武系及泥盆—石炭系等，多为复矿火山沉积建造、复矿碳酸盐建造及复矿砂页岩建造等。W、Cu元素背景在富含火山物质的岩石中相当高，同时 Sn、Mo、Bi等元素也有一定含量［4-8］。元古代的结晶基底即双桥山群浅变质岩为赣东北地区矿床的主要容矿围岩，其Au的含量较高，而乐平—德兴成矿带内双桥山群浅变质岩的Au背景含量更高，为地壳克拉克值的13倍，为金、银等矿床的形成提供了有利的物质基础，且其他金属元素也很高，均超过地壳岩石圈的平均值，是斑岩型及层控型矿床的重要矿源层［4-7］。而赣东北地区震旦系和早古生代地层较皖南和浙西地区相比不甚发育。

整体而言，皖南、浙西地区含矿沉积建造发育较差，岩浆活动也很单一，如中元古界上溪群地层中火山及火山碎屑岩成分较少，晚泥盆世至石炭纪含矿沉积建造发育很不完整。

2 岩浆岩对比

岩浆岩与金属矿床的成矿关系十分密切，强烈而频繁的岩浆活动为成矿作用提供热源和物质来源。钦杭成矿带皖浙赣相邻区存在晋宁期和燕山期2期岩浆活动，其中燕山期的岩浆活动与成矿关系密切，一般分为燕山早、晚2期。皖南地区的侵入体岩性主要为花岗闪长岩、黑云母花岗岩、花岗岩、花岗闪长斑岩;浙西岩性有花岗岩(斑)岩和石英闪长岩等;而赣东北岩性主要为花岗闪长斑岩、黑(白)云母花岗岩和英安斑岩等。

2.1 成矿时代

从收集到的研究区内花岗岩的同位素年龄测试数据结果［5］，分析得出皖南地区和浙西地区燕山期岩体的年龄分布较集中。皖南地区岩体年龄主要集中在115～130 Ma和130～145 Ma两个阶段，岩石类型主要为燕山中期的花岗闪长岩和燕山晚期的花岗岩。浙西地区侵入年龄比皖南稍大，为145～150 Ma，集中于燕山中期。赣东北地区侵入岩年龄分布相对于皖南地区和浙西地区更广，时间间隔大，为100～180 Ma，但多大于 130 Ma，集中于 160～180 Ma。因此，皖南地区侵入岩浆活动最晚(中晚燕山期)，其次是浙西(中燕山期)，赣东北岩浆活动时间(早燕山期)最早。

2.2 岩浆岩成因

前人对皖浙赣相邻区岩浆岩的痕量元素、同位素特征及岩石学特征方面进行了大量的研究［4-8］，研究结果表明皖南的宁国—休宁以及相邻的浙西地区与赣东北的德兴地区岩石系列相似，主要为高钾钙碱性系列，但是在以下3个方面有所区别:①岩石类型。皖南、浙西地区相对于赣东北地区岩石类型偏酸性，皖南、浙西地区主要岩石类型为二长花岗岩和花岗闪长岩，赣东北地区主要岩石类型为花岗闪长岩和石英闪长岩，皖南、浙西地区岩体的里特曼指数也较赣东北地区高。②岩石化学特征。皖南、浙西地区相对于赣东北的德兴地区岩体富Si、K，贫Mg、Fe、Ca等暗色物质组分及Ti、P等不相容元素组分。③岩石成因类型。皖南、浙西地区主要为I型花岗岩，个别为S型花岗岩;赣东北地区岩石均为Ⅳ型花岗岩，无S型。

δ(87Sr)/δ(86Sr)初始值常常用来示踪岩浆源区，全球的 δ(87Sr)/δ(86Sr)初始值是 0.705 2，而地壳的初始值较高，地幔的初始值较低(一般为0.703 3)。目前关于钦杭成矿带皖南和赣东北地区燕山期花岗岩类同位素资料相对较多［9-13］。已有的同位素地球化学研究表明，不同地区燕山期斑岩体、花岗岩体的成岩物质来源明显不同。分析发现皖南燕山期花岗岩和斑岩体的δ(87Sr)/δ(86Sr)初始值范围分别为 0.706 9～0.728 7和 0.707 81～0.710 88，而赣东北燕山期花岗岩和斑岩体 δ(87Sr)/δ(86Sr)初始值范围分别为0.710 69～0.724 19和0.703 3～0.708 3。赣东北地区斑岩体的δ(87Sr)/δ(86Sr)初始值相对较低，反映了岩浆的幔源来源特征，而其余岩体则明显较高，反映了其壳源特征。Nd同位素在热液作用和变质作用中具有极强的干扰性，能有效地示踪岩浆源区性质而被广泛地应用，εNd(t)、TDM均是用来定量指示源区性质的变量。当εSr(t)为正值，εNd(t)为负值，则反映成岩物质来源中地壳成分较重。当TDM值较低，同时ISr(即δ(87Sr)/δ(86Sr))值高，也说明了岩浆作用主要发生于陆壳内，为壳源物质部分熔融作用的产物。皖南燕山期花岗岩的 εNd(t)为 －4.2～ －8.01，花岗岩 TDM为1.29～2.37 Ga，斑岩的 εNd(t)为 －5.19 ～ －10.6，斑岩的TDM为1.35～1.78 Ga;赣东北燕山期花岗岩的εNd(t)为 －13.8～ －8.3，花岗岩 TDM为 1.65 ～2.09 Ga，燕山期斑岩 εNd(t)为 －1.9 ～0.7，斑岩(仅查到银山岩体)的TDM为1.09 Ga。Nd、Sr同位素特征反映出皖南燕山期花岗岩体、斑岩体、赣东北燕山期花岗岩成岩物质来源以壳源为主，而赣东北燕山期斑岩在成岩物质来源方面明显地具幔源特征。

关于浙西花岗岩类同位素资料报道不多，目前仅收集到洪公岩体与沐尘岩体有同位素资料。据陈江峰等［11］研究，洪公岩体的Nd同位素组成εNd(t)为－5.63～ －8.01，TDM为 1.4～1.6 Ga。据沈渭洲等［13］研究，沐尘岩体 δ(87Sr)/δ(86Sr)初始值为0.705 3，εNd(t)为 － 5.8，TDM为 1.23 Ga。王一先等［14］获得沐尘岩体的 δ(87Sr)/δ(86Sr)初始值为0.7074，εNd(t)为 － 4.98，TDM为 1.30 Ga。浙江中生代晚期磨石山群第一旋回壳源火山岩的εNd(t)为－14 ～ －8，TDM为 1.6 ～2.1 Ga［15］。洪公岩体与沐尘岩体的εNd(t)值为明显的负值，反映其主要来源于地壳物质的部分熔融，而εNd(t)值变化较明显，可能反映它是由不均一源区熔融形成的，或反映在其形成过程中曾发生过壳幔物质的混合作用［13］。另外，邱骏挺等［16］对浙西开化地区岩体中桐村斑岩体、里山岭岩体、上三汁岩体的研究发现除里山岭岩体来自壳源的S型外，其他与德兴碱性花岗岩(I型)相同，都是来自壳幔源，只是德兴中酸性深源浅成斑岩更多，当然构造环境不同，也必然决定了4个岩体成矿潜力达不到赣东北的规模。这也佐证了浙西地区金属矿床不发育与深源岩浆参与少有直接因果关系。痕量元素、同位素特征及岩石学特征均已表明皖南燕山期花岗岩和斑岩体、赣东北燕山期花岗岩的成岩物质以壳源为主，源岩中存在有一定的幔源物质［6-7］，而赣东北燕山期斑岩体为幔源岩浆向上侵位的过程中与地壳岩石发生相互作用的产物或有大量幔源物质的参与［6，8］。因而幔源岩浆直接参与成矿作用是赣东北地区燕山期与斑岩有关的多金属矿床发育的根本因素。

已有研究同时表明皖南的逍遥和靠背尖岩体在岩石系列、组合、化学组成及其矿化类型等方面与赣东北德兴含矿岩体具有可比性［8］，另外，逍遥、靠背尖岩体及成矿带位于江南台隆北东缘皖浙坳陷带，其所处构造位置可与德兴矿区类比，是皖南寻找W、Mo、Cu等矿床的较好远景区。

3 构造背景对比

3.1 地球动力学背景对比

钦杭成矿带皖浙赣相邻区经历了自中元古代以来的多次造山作用，尤其是燕山期中国东部经历了成矿大爆炸时期，成岩、成矿作用十分活跃。在中新元古代，扬子地块和华南地块作用形成的俯冲碰撞造山带的构造－岩石组合发育完整。此时主要位于弧后区和大陆边缘区的是皖南和浙西地区，而主要位于岛弧和弧后区的则是赣东北地区［6］。印支—燕山早期以来，该造山带成为发育近东西向并且向北逆冲的逆冲－推覆构造，之后，北东向和北西向断裂－褶皱构造叠加于该造山带之上，从而导致了基底岩系的叠置，逐渐隆升成山［17］。周涛发等［4，6］对皖赣相邻区的成岩成矿构造背景判别及时代分析表明，在早燕山期(160～170 Ma)，为两大动力学体系的交替转变期，构造－岩浆作用在赣东北地区表现强烈，而皖南和浙西地区构造－岩浆作用表现不及赣东北地区，并且在赣东北地区出现的构造环境表现为拉张和挤压过渡性质。145 Ma以后，钦杭成矿带内的皖南地区、浙西地区与赣东北地区的构造动力学背景均表现为陆内挤压构造环境，此时构造－岩浆作用的中心由赣东北地区向皖南和浙西地区转移。同时对应的成矿作用也发生了巨大的变化，表现为从早期的赣东北地区以大规模铜、金多金属成矿为主转变为向中晚期皖南、浙西地区的W，Sn，Pb，Zn，Ag多金属成矿为主。总而言之，皖浙赣相邻区地球动力学背景研究表明了赣东北燕山期斑岩体形成的构造环境相对皖南和浙西来说较独特，是一种既有拉张又有挤压的构造背景。从动力学体制上来说，属于由局部拉张向挤压过渡的构造体制，并且壳幔作用及古断裂活化是这种构造背景形成的主导因素;而皖南和浙西燕山期花岗岩体、斑岩体及赣东北燕山期花岗岩体的形成时间相对于赣东北燕山期斑岩体而言，显得相对较晚，并且其形成于相对挤压的构造环境，而赣东北斑岩体形成于既有拉张又有挤压的构造环境，这种构造环境上的差异也导致了其成矿作用的巨大差异［6-7］。

3.2 断裂构造系统对比

钦杭成矿带皖浙赣相邻区的控矿构造类型主要为断裂构造、韧性剪切带、火山构造、隐爆角砾岩筒等。深大断裂和大型韧性剪切带的控矿作用在赣东北地区表现强烈。很多大型矿床和相关斑岩体均分布于北东向的深切岩石圈的赣东北断裂、乐安江断裂之间，而且在其北东向的隐伏断裂及其交汇部位也是如此，比如由于韧性剪切带构造长期活动、叠加和复合而形成的金山金矿;另外该区基底断裂是以东西—北东东向、北西向和北北东向的断裂为主组成的复杂系统，而且这些断裂与褶皱复合组成的复杂断裂褶皱带严格控制了赣东北地区岩浆岩和矿床的展布。这些不同级次的断裂褶皱构造构成的庞大且复杂的体系为成矿物质迁移、转化和富集提供了重要通道;另外火山机构(破火山口)也对部分矿床的形成起到了关键作用，比如银山矿床的含矿斑岩体、隐爆角砾岩与该矿床的成矿关系密切，对矿床的形成起到了关键的控矿作用。不难发现，赣东北地区强烈的岩浆活动和成矿作用是与大型剪切带、断裂带和多期次构造作用有着密切联系的。钦杭成矿带皖南和浙西地区断裂及深大断裂发育程度均较差，地壳厚度偏大，深源岩浆无法上升参与成矿作用，导致了许多矿点的成矿作用简单，如在皖南绩溪的乳坑Pb、Zn矿点的含矿沉积建造简单，还有许村岩体未见有明显的后期岩浆热液穿插迹象。但是还有形成大中型(或者中小型)多金属矿床的成矿远景区，如位于赣东北深大断裂延伸部位的皖、浙交界地带。皖南地区已经在冯村—小连口—査山一带发现了元古代地层中金矿床形成的强变形的韧性剪切带构造。另外赣东北地区一些大型矿床的形成，具有多阶段、多期次的成矿作用也是重要原因之一。

同时值得一提的是江西金山(超大型)、皖南天井山金矿床(小型)同位于江南造山带之障公山构造混杂岩上，均位于由印支运动形成一系列北东及北北东向展布的褶皱断裂带上，在区域上，二者经历了晋宁早期俯冲和晚期碰撞两个造山阶段，同时经历了燕山运动，使其转入大陆边缘活动带的阶段，如此分析，它们必然有着相似的地球动力学过程［18-19］。研究已发现金山金矿与天井山金矿有着同样的富金地层，多阶段、多期次的构造活动，燕山期的两期岩浆岩活动有利于金矿形成，因而本研究同样认为皖南天井山金矿的成矿前景不容忽视。

综上所述，钦杭成矿带上赣东北地区在大地构造单元上相近，都属于扬子陆块的江南构造带，但是分属于障公山隆起带、皖浙赣地体边界汇聚带和浙西坳陷带3个次级构造带。地质、地球物理和地球化学特征方面3个构造单元也具有类似性［20］。赣东北地区较皖南和浙西地区而言，赣东北斑岩体形成的构造环境既有拉张，又有挤压，从而导致了赣东北地区相关斑岩矿床的大规模发育;同时赣东北地区深大断裂发育，幔源岩浆的直接参与成矿作用;另外赣东北地区矿源层多，并具多阶段、多期次的成矿作用。以上因素造就了赣东北与皖南和浙西地区成矿作用的巨大差异。

4 结论

赣东北地区与斑岩体有关矿床发育的关键原因在于赣东北地区较皖南和浙西地区而言，赣东北斑岩体形成的构造环境既有拉张，又有挤压;赣东北地区深大断裂发育，幔源岩浆的直接参与是赣东北地区燕山期与斑岩有关的多金属矿床发育的根本因素;另外赣东北地区矿源层多，并具多阶段成矿作用。

赣东北深大断裂延伸部位的皖、浙交界地带是皖南寻找W、Mo、Cu、Ag等矿床的有利地段。皖南天井山金矿的成矿前景乐观。

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