桂北—桂东地区新元古代—寒武纪热水沉积型铁、钒、钨、锡、铜、重晶石矿床成矿系列

一、区域成矿地质背景

该矿床成矿系列处于华南微板块(Ⅰ级)，不同矿床分属扬子地台构造区(Ⅱ级)的江南(桂北)陆块(Ⅲ级)及华南陆缘构造区(Ⅱ级)的桂中-桂东边缘海(Ⅲ级)。

该区域在新元古代早期的丹洲期，由于扬子超大陆的再次裂解，形成了扬子板块与华夏板块，在两大板块之间则为由走滑拉张作用形成的华南裂谷盆地，并不断扩张沉降形成边缘海。丹洲期，桂北、桂东分属边缘海的一部分，经历了滨海-浅海陆棚-半深海的沉积环境。

早震旦世，桂北-桂东地区为一冰海沉积环境，总体为冰期浅海相沉积，但在桂北资源与桂东贺县之间的都庞岭一带有一古岛存在，使资源一带近陆区为滨海相沉积，龙胜、三江一带为浅海陆棚相沉积，桂东鹰阳关一带为浅海-半深海沉积。其中在早震旦世富禄间冰期时桂北属滨海-浅海环境，桂东为浅海-半深海环境。晚震旦世该区又为浅海-半深海环境。

早震旦世—早寒武世中晚期盆地仍以走滑拉张作用为主，在早寒武世筇竹寺期达到盆地最大拉张期，此后表现为以热沉降为主。中寒武世以后盆地开始收缩。因此，寒武纪继承了晚震旦世的海侵，与震旦纪基本为连续沉积。而且在寒武纪，桂中-桂东边缘海盆实际已西延至隆林、靖西、德保一带，在那里，有中、上寒武统出露即可佐证。桂西地区中、上寒武统由碳酸盐岩或碳酸盐岩夹碎屑岩或碎屑岩夹碳酸盐岩组成，属地台相或浅海陆棚-次深海上陆坡亚相，而桂北、桂东一带寒武系几乎全由陆源碎屑浊积岩组成，具鲍马序列，为次深海槽盆相沉积。

寒武纪末的郁南运动对本区影响不大，奥陶纪基本继承了寒武纪的沉积环境，总体为次深海相复理石、类复理石沉积。

奥陶纪末的北流运动影响全区，仅兴安一带有下志留统半深海相类复理石沉积，其余地区除钦防海槽外全部褶皱隆升成陆。

区内出露地层有新元古界丹洲群，震旦系下统长安组、富禄组(桂北)、鹰阳关组(桂东)、南沱组，震旦系上统陡山沱组、老堡组(桂北)及下龙组(桂东)，部分地区有奥陶系、志留系分布。赋矿围岩主要为震旦系下统富禄组(桂北)细碎屑岩夹白云岩、硅质岩及鹰阳关组泥质岩、中基性火山岩夹碳酸盐岩、硅质岩，寒武系下统清溪组黑色(炭质)页岩与硅质岩组合或硅质岩与细碎屑岩组合，或细碎屑岩夹大理岩、层状矽卡岩，寒武系中上统泥灰岩、砂页岩夹碳酸盐岩及层状矽卡岩。

岩浆活动在新元古代以中基性海底火山喷发岩浆活动较强烈，如新元古代早期在龙胜三门一带丹洲群中部夹300～800余米中基性海相火山岩，并有碧玉岩和硅质岩共生，新元古代震旦纪，在鹰阳关地区的鹰阳关组中有总厚达590m的细碧角斑岩。此外在部分矿区还有加里东期及燕山期花岗岩类和少量基性岩脉产出。

二、矿床成矿系列主要地质特征

该矿床成矿系列由5个矿床式(鹰阳关式、板必式、怀群式、牛塘界式、钦甲式)组成，各矿床式主要地质特征如表4-1所示。

1)5个矿床式重要的区别在于矿化类型的不同，鹰阳关式的矿化类型为铁矿，以磁铁矿为主，也有赤铁矿(三江一带)及镜铁矿(鹰阳关矿区);板必式的矿化类型为重晶石矿;怀群式以钒矿为主，常伴生石煤、银、钼矿化，有时也为石煤伴生钒矿化;牛塘界式以白钨矿化为主，伴生有铋、银矿化;钦甲式的矿化类型以锡、铜为主，次为磁铁矿化。

2)赋矿层位为新元古界震旦系下统—中上寒武统，除鹰阳关式铁矿的层位为震旦系下统鹰阳关组或富禄组及钦甲式锡铜矿的层位为中上寒武统外，其余3个矿床式的赋矿层位均为下寒武统清溪组，表明清溪组为该区一重要的赋矿层位，或者说早寒武世为该区重要成矿时期，这与早寒武世筇竹寺期为盆地最大拉张期、相应也为热水沉积成矿作用最有利的时期有关。但这3个矿床式在清溪组中的赋存位置有一些差异，一般板必式矿床多产于清溪组底部，怀群式矿床产于清溪组下部，而牛塘界式矿床则产于清溪组第二段，偏于清溪组中部。

3)其赋矿围岩岩性均有砂页岩，但不同矿床又有差别，在鹰阳关式铁矿中含有较多中基性火山岩，并有石英岩、硅质岩和碧玉岩产出，反映其成矿作用与火山作用的密切关系，即与火山喷发间隙期或火山期后的火山喷气热水沉积作用有关;在钦甲式、牛塘界式矿床中还夹碳酸盐岩、泥灰岩，且层状矽卡岩较发育，反映其成矿温度可能较高;而板必式、怀群式矿床的赋矿岩性有共性，主要为黑色页岩(石煤)硅质岩组合，钒矿产在黑色炭质页岩中，重晶石的直接顶底板为硅质岩，但含矿岩系上、下部常有黑色页岩产出，表明其沉积环境都是滞流性静水还原性盆地，但重晶石矿是形成于相对氧化条件下，钒矿则形成于还原条件。

4)经综合分析认为，除鹰阳关式铁矿在早震旦世的中基性火山活动与热水沉积成矿作用有关外，其余矿区中的侵入岩浆活动与层状矽卡岩的形成及成矿活动均无直接成因联系。

5)矿体均呈层状、似层状、透镜状产出，并具多层产出特征;矿体产状与赋矿围岩产状一致，并同步褶皱;矿石具泥质结构或细微粒状结构，重晶石岩中还具放射状球粒结构，即使在鹰阳关铁矿区，其磁铁矿粒度一般也仅为002～05mm，镜铁矿呈细小鳞片状，均反映出矿物粒度较细的特征，这与深部含矿热水上涌至海底后与海水混合、矿物形成时处于快速冷却状态有关;同时矿石具条带状及纹层状、微层状、角砾状构造。这些特征反映出该成矿系列的矿床具明显的热水沉积成矿特征。虽然有的矿区局部也有小的脉状体产出，但一般都未独立构成矿体，如钦甲矿区有时有小的脉状矿体产出，但一般规模很小，延伸不远即尖灭;鹰阳关矿区局部所见石英镜铁矿脉、牛塘界矿区局部产出之含白钨矿石英脉及板必矿区产出的石英-重晶石小脉虽交切矿体，但均在矿体内产出，并不穿过矿层，这些脉状矿体的产出特征表明其成矿主要与成岩期或同构造期的裂隙有关。

表4-1 桂北-桂东地区新元古代-寒武纪热水沉积型铁、钒、钨、锡、铜、重晶石矿床成矿系列各矿床式特征简表

6)区内各矿床式中均有热水沉积岩，在钦甲式及牛塘界式矿床中为层状矽卡岩，其余各矿床式中为硅质岩，其中在鹰阳关式铁矿中的硅质岩包括石英岩及碧玉岩，而板必式重晶石矿床中的重晶石矿既是矿体，也可看成是热水沉积岩。

7)各矿区内除了因强烈的热水沉积作用形成的热水沉积岩外，其余热液蚀变均较弱，蚀变类型主要为硅化和矽卡岩化，且在不同矿床式中也有差别，硅化见于所有矿床式，矽卡岩化仅见于钦甲式及牛塘界式矿床，大部分矿床式中还有弱的黄铁矿化。

8)该矿床系列矿床规模均不大，一般为小—中型。

三、成矿作用及成矿模式

1)由于本区自新元古代早期丹洲期至早震旦世，直至早寒武世中晚期均以走滑拉张作用为主，中寒武世以后盆地才开始收缩关闭。因此，该类矿床成矿系列的成矿作用均受到自新元古代早期以来形成的华南裂谷盆地或裂陷槽的控制，其沉积作用总体处于浅海-次深海环境。又因区内区域性同沉积断裂(如三江、龙胜-永福、下雷-灵马等断裂带)的多次活动，导致热水沉积成矿作用的多次发生，因而自早震旦世中期，早寒武世早期、中期，至中晚寒武世早期先后都有矿床形成，形成了区内鹰阳关式、板必式、怀群式、牛塘界式及钦甲式等矿床，组成了该类矿床成矿系列。又因早寒武世筇竹寺期为盆地最大拉张期，因而也是热水沉积成矿作用最有利的时期，正由于此，早寒武世就成为本区最重要的成矿时期。板必式、怀群式及牛塘界式3个矿床式的矿床均在这一时期形成。

2)鹰阳关式铁矿属于涂光炽等(1993)所划分的新余式铁矿，并认为是新元古代早震旦世形成的热水沉积矿床。根据广西的成矿地质特征，本书论述中将广西相应的铁矿称之为鹰阳关式铁矿，广西以鹰阳关-大浪铁矿床代表，其地质特征在第三章第一节已有叙述，另外在广西三江一带有较多产于富禄组中的铁矿点，如林溪、老堡、冲干等矿(化)点，过去称为“三江式”铁矿。空间分布上，汤加富等(1987)曾将华南新元古代的沉积铁矿划分为两个成矿带，一为北带，即江南隆起南缘成矿带，西起广西三江，经湖南江口、祁东，到江西新余、弋阳;另一为南带，即华夏古陆北缘成矿带，西起广西鹰阳关，经广东龙川贝岭、江西石城到福建建阳一带(图4-1)。两个成矿带处于裂谷海盆的两侧。广西鹰阳关式铁矿在空间上分别位于裂谷盆地的两侧，分属两个成矿带的西端，但成矿作用强度明显不同，鹰阳关地区处于裂谷盆地边缘，在早震旦世鹰阳关期早期，因继承性的走滑拉张作用，地壳发生强烈拗陷，地壳变薄，导致中基性火山岩多次喷发，鹰阳关组4个岩性段中均有火山岩产出即可佐证，特别是鹰阳关组第一段中火山岩厚达300m以上更是火山活动强烈的证据。而在火山熔岩中有粉尘状、微粒状磁铁矿呈星点状或条纹状分布，含Fe一般达7%～8%，鹰阳关矿区的富铁矿体即产在该岩性段之上，表明铁矿成矿与火山作用的密切关系，火山活动既为铁矿成矿作用提供了物源，又为热水对流循提供了动力。鹰阳关组岩石中碎屑岩很少、岩石颜色为深灰—黑色、水平条带状层理及细纹层理发育、富含黄铁矿、夹多层硅质岩、下部碳酸盐岩层较多等特征表明，当时桂东地区总体处于浅海-次深海环境。而矿区发育大量基性火山岩的特征又表明，控制海盆的断裂可能为深度较大的超壳断裂，同时鹰阳关矿区含矿层中同生角砾岩的产出又反映了区内同沉积断裂具多次活动的特征，这种断裂不仅控制了海盆的发育及火山岩的喷发，而且也对与火山作用有关的热水沉积成矿作用有明显控制作用，从而形成了矿区产于鹰阳关组第二段中以镜铁矿为主的富铁矿体，以及有关的硅质岩、石英岩、碧玉岩等热水沉积岩，其镜铁矿爆裂温度为250～390℃，也表明了成矿与热水作用的成因联系。鹰阳关期早期，鹰阳关地区发育火山岩、千枚岩及碳酸盐岩，矿石中以含Fe3+的镜铁矿为主，表明其处于浅海陆棚并相对氧化的环境。至鹰阳关期中晚期，海盆处于相对稳定时期，海水变深，本区逐渐变为次深海相、水体平静的低能相对还原的环境，形成了分布范围广、规模较大、以磁铁矿为主的贫铁矿体及石英岩等热水沉积岩。桂北地区三江一带早震旦世富禄期为浅海陆棚环境，当时有一些铁矿化产出，其矿化强度明显不如桂东鹰阳关地区，仅为一些赤铁矿点或矿化点，矿点中有时有少量磁铁矿产出，但其产出特征表明仍属热水沉积型矿化。首先这些铁矿化明显呈北北东向展布，沿三江断裂带附近分布，表明矿化受到了三江区域性同沉积断裂带的控制;其次在富禄组岩石中具复理石韵律及底冲刷构造，底部砂岩含同生页岩角砾等特征也表明当时有同沉积期构造活动，为热水沉积成矿作用提供了有利的构造条件;铁矿有1～3层，矿体呈层状、扁豆状产出，矿石具条带、薄层状构造，矿层中有石英岩产出，有弱的硅化(广西壮族自治区地质矿产局，1985)，这些特征总体反映出铁矿化也具热水沉积成矿特征，但是其成矿作用强度有限，矿化不发育，仅有矿点或矿化点产出。

图4-1 华南晚前寒武纪条带状变质铁矿分布图(据汤加富等，1987)

3)早震旦世—早寒武世中晚期，区内地壳以走滑拉张作用为主，在早寒武世筇竹寺期达到盆地最大拉张期，因而早寒武世也是该区热水沉积成矿最有利的时期。受拉张作用的影响，盆地内同沉积断裂继续活动，同时在江南陆块边缘海盆的大陆斜坡形成了一系列水下隆起和洼陷。由于隆起区边部拉张强烈，次级同沉积断裂发育，成为深部热水上涌通道，而受同沉积断裂控制形成的局部洼陷就成为含矿热水及有机质沉淀富集的有利场所，致使早寒武世陆坡洼陷盆地内发育了一系列重晶石、钒、石煤、钨多金属等矿化。桂北地区正是处于这一成矿环境下，因而形成于早寒武世的板必式重晶石矿、怀群式钒-石煤矿及牛塘界式钨矿等矿床在桂北地区广泛发育。

图4-2 三江球粒状重晶石岩有机色谱图(据涂光炽等，1987)

4)早寒武世走滑张裂作用增强，海侵扩大，桂北地区处于浅海陆棚-次深海斜坡环境，相应地层为清溪组，其岩性下部为黑色(炭质)页岩夹硅质岩，上部为砂页岩互层，并有浊积岩或重力流沉积。在下寒武统清溪组底部(相当于梅树村期)的黑色页岩夹硅质岩岩性组合中沉积了板必式重晶石矿床。该矿床为单一重晶石矿床。由于重晶石矿物本身为含S6+的矿物地球化学特征决定其不可能形成于还原条件，而在板必矿区的寒武系底部发育石煤层和黑色页岩，含矿层中的硅质岩及重晶石矿石中有少量炭质沿层理分布，同时据对板必矿区硅泥质球粒状重晶石岩所作有机抽提色谱分析(图4-2)，图上有C16—C18的一组高峰和C26—C29另一组低峰，表示矿石中有机质主要来自低等的菌藻生物，高等生物的贡献不大，同时姥鲛烷(Pr)/植烷(Ph)约为07，表明堆积和成岩环境氧化性较强(涂光炽等，1987)。这些特征表明板必式重晶石矿床应形成于边缘斜坡上凹陷盆地内的半封闭滞流环境，并是在氧化-还原界面附近相对氧化的条件下形成。矿体直接产于硅质岩中，呈层状、似层状、透镜状产出，并具多层产出特征，矿石具细粒镶嵌状结构、放射状球粒结构、眼球式结构，纹层状、条带状及结核状等构造，局部有滑塌褶曲构造。板必矿区球粒重晶石中有细小气泡，永福里旺矿区重晶石均一温度为105～270℃。板必层状重晶石的硫同位素分析结果，其δ34S为303，接近世界寒武纪早期的海水硫酸盐平均值(涂光炽等，1987;李文炎等，1991)。上述特征表明，板必式重晶石矿床为热水沉积型矿床。矿床成矿机理如下(图4-3):在裂谷或裂陷槽环境下，由于早寒武世地壳走滑拉张作用增强，盆地边缘同沉积断裂的再次活动，导致地壳深部热水在地幔热能驱动下，携Si、Ba等元素沿同沉积断裂上涌至海底边缘斜坡的凹陷盆地内，并与海水混合，由于物理化学条件的变化，因SiO2饱和先沉积为硅质岩，随后沉积界面因海底沉积物的增厚而逐渐趋于氧化-还原界面附近，在相对氧化的条件下，含矿热水中的Ba2+与海水中的SO2-4结合而形成重晶石矿层沉积于硅质岩层之上。由于同沉积断裂的多次活动，导致深部热水多次上涌，从而形成多层硅质岩与重晶石矿体。

图4-3桂北—桂东地区新元古代—寒武纪热水沉积型铁、钒、钨、锡、铜、重晶石矿床成矿系列成矿模式图

5)进入早寒武世筇竹寺期，为怀群式钒矿成矿期。前已述及，筇竹寺期为盆地最大拉张期，也是最大海侵时期及热水沉积成矿最有利的时期，这时海平面上升，江南陆块南缘斜坡海盆形成水体较深的非补偿沉积环境。而因走滑拉张导致的同沉积断裂的活动又造成陆坡上形成一系列水下隆起和凹陷，在凹陷部位，由于底层水缺氧滞流而形成还原环境，有利于厌氧菌藻类沉积物和有机质的沉积保存。在水下隆起区的边部，同沉积断裂发育，导致深部热水上涌。在热水不断的对流循环过程中，将深部地壳及老地层中的钒、钼、银等金属元素析出，并随含矿流体携带至凹陷海盆底部，由于这里为还原环境，钒能以V3+形式稳定存在，并以类质同像形式代替Al3+进入黏土矿物晶格，形成了含钒的黏土矿物———含钒伊利石，饱和的SiO2则形成含碳硅质岩，这样就形成了菌藻类生物与含钒黏土矿物、胶状硅质一同在陆坡凹陷还原环境中的沉积。以后由于泥质掩埋，经生物化学作用，有机质分解出H2S、CO2、CH4等气体，留下腐泥质，再经成岩作用形成了炭质泥岩或石煤，而钒矿也就与炭质泥岩或石煤密切共生，或产于其中同为一体，或产于其顶、底板及夹层中，呈层状、似层状、透镜状产出，产状与地层一致并同步褶皱，具泥质结构及薄层状构造。上述成矿作用特征表明，桂北地区怀群式钒矿与热水沉积成矿作用密切相关，为热水沉积型矿床。

6)早寒武世中晚期(沧浪铺期)开始，随着江绍断裂走滑活动停止，盆地拉张减弱，这时虽然仍为次深海下陆坡环境，但沉积物已由陆屑沉积向碳酸盐沉积过渡，沉积物中炭质成分大大减少，仅局部有含炭绢云板岩产出，与早寒武世早期岩性组合明显不同，在清溪组第二段的岩性为粉砂岩、板岩夹泥质灰岩、大理岩、层状矽卡岩组合，在该岩性组合中有似层状、透镜状的白钨矿化沿层产出，即牛塘界式钨矿，以牛塘界钨矿床为代表，其地质特征已如前述。虽然牛塘界矿区的清溪组第一、二、四岩性段中均有泥质灰岩或灰岩产出，且第四段的碳酸盐岩岩石较第二段更发育，但层状矽卡岩仅见于第二岩性段，相应白钨矿化也仅见于第二段，并与层状矽卡岩密切伴生，表明层状矽卡岩及钨矿化均具明显沉积层控特征。而矿石中白钨矿及石英的均一温度主要为211～245℃。这些特征表明，层状矽卡岩及与之密切伴生的似层状、透镜状白钨矿体应为热水沉积作用产物，清溪组第二段岩石沉积时期，即早寒武世中晚期为牛塘界式热水沉积型钨矿的主要成矿时期。其矿床规模可达中型，表明热水沉积成矿作用仍具一定强度。

7)中寒武世以后，盆地开始收缩，整个中晚寒武世盆地有变浅趋势，桂北—桂东已处于次深海上陆坡环境，桂西南一带具台地相与盆地相的过渡特征，沉积了一套碳酸盐岩、泥质岩及细碎屑岩类岩石，属浅海陆棚环境。区域内有北东东向下雷-灵马同沉积断裂，其强烈活动期为海西—印支期，由于广西境内北东东向区域性同沉积断裂在早古生代即已开始活动，因此推测同属北东东向的下雷-灵马同沉积断裂可能于早古生代早期即已开始活动，并对该区的热水沉积成矿活动有一定控制作用。钦甲式锡铜(铁)矿床即为该期形成，赋存于中上寒武统下部的钙质页岩、泥岩夹碳酸盐岩石组合中，其层位控矿特征十分明显，在钦甲矿区，中上寒武统划分为8个岩性段，但锡铜矿化仅见于下部第二、三岩性段中，且具工业意义的矿体仅产于第二段的第5、7两个分层中，该两层岩性为页岩与碳酸盐岩及层状矽卡岩互层组合。矿体呈似层状、透镜状产出，与层状矽卡岩密切伴生，具多层产出特征，矿体与围岩整合产出，产状与地层近于一致。矿石中微层状、条带状构造广泛分布，并见角砾状构造，部分锡以胶态锡出现。其成矿温度为200～450℃。矿化具上锡下铜或上铁中锡下铜的分带特征。这些特征表明钦甲式锡铜矿床及伴生的层状矽卡岩为热水沉积作用产物，而中晚寒武世早期为桂西南地区热水沉积作用的主要时期。

8)根据上述对区内矿床成矿系列地质特征及成矿作用的研究，建立了桂北—桂东地区新元古代—寒武纪热水沉积型铁、钒、钨、锡、铜、重晶石矿床成矿系列的成矿模式(图4-3)。

一、以往研究

对于南岭地区的矿床成矿系列，陈毓川早在1983年就发表论文《华南与燕山期花岗岩有关的稀土、稀有、有色金属矿床成矿系列》加以论述。1989年。陈毓川等在《华南与燕山期花岗岩类有关的稀有、有色金属矿床成矿作用》一书中，进一步将南岭地区与花岗岩类成矿有关的矿床划分为5个成矿系列，6个成矿亚系列，21个矿床式。同时，在详细分析不同矿床成矿系列和矿床式产出的地质构造背景及大量矿床分布规律的基础上，编制了1∶200万的《中国南岭地区与花岗岩有关的有色、稀有金属矿床成矿系列图》，为进一步从成矿系列研究南岭成矿区的矿床成矿规律做了新的尝试。141998年，陈毓川和裴荣富等人在《中国成矿系列初论》一书中，又在“华南褶皱系稀土稀有有色金属成矿区”内划分出5个成矿系列:

Ⅰ与燕山期中浅成花岗岩类有关的稀土、稀有、有色金属及铀矿床成矿系列(含4个亚系列);

Ⅱ碳酸盐岩容矿的Pb、Zn、Sb、Ag、Hg、S矿床成矿系列;

Ⅲ与燕山期浅成-超浅成壳幔源中酸性侵入岩有关的Cu、Pb、Zn、W、Mo、Ag、Au、U矿床成矿系列;

Ⅳ在深变质带与加里东—燕山期混合花岗岩有关的Nb、Ta、Sn、Au、Ag矿床成矿系列;

V前寒武浅变质岩系容矿的Fe、Cu、Co、Ni、Au矿床成矿系列。

上述5个成矿系列中，第Ⅲ个系列主要分布于赣东北等地，以铜厂式铜矿、银山式铅锌矿、葛源式铌钽矿、相山式铀矿为代表;第Ⅳ系列主要分布于武夷-云开隆起带，以南平式伟晶岩型稀有金属矿床、河台式金矿等为代表;第Ⅴ系列主要分布于海南等地，以石碌式铁矿为代表。这3个系列实际上已经不在本成果所涉及的南岭范围内，而第Ⅱ系列主要以凡口式铅锌矿、老厂式铅锌矿和泗顶式铅锌矿为代表，是否属于独立的矿床成矿系列存在不同的意见。

二、目前的研究

考虑到南岭地区成矿作用演化的漫长历史，也考虑到还有相当一部分矿床的成矿时代尚未确定，不少研究成果也发现个别以往定为燕山期形成的矿床实际上形成于印支期，或者说印支期的成矿作用不容忽视，本次研究将南岭地区的各类矿床从古至今归属于如下12个成矿系列(表1-4)。

1)扬子地台中部(江南地轴)与中元古代岩浆作用有关的Cu、Ni、Sn、非金属矿床成矿系列(Pt2-4)。包括1个亚系列:与四堡期基性超基性岩有关Cu、Ni、Co、PGE、Sn、蛇纹石、石棉矿床成矿亚系列。以四堡式Cu-Ni-PGE矿床为代表。

2)江南地轴与雪峰期岩浆作用有关的W、Sn、Cu、Nb、Ta、Au、Ag矿床成矿系列(Pt3-5)。该成矿系列主要分布在南岭的西侧，可进一步识别出5个亚系列:①桂北与基性岩有关滑石矿成矿亚系列，以鸡爪式滑石矿为代表;②与雪峰期中酸性侵入岩有关的Sn、Cu、Pb、Zn矿床成矿亚系列，以宝坛式锡矿为代表;③九万大山隆起与基性岩有关Cu、Au、Ag成矿亚系列，以地虎式铜金银矿、翁浪金银矿为代表;④九万大山隆起与壳源花岗岩有关W、Sn、Cu矿成矿亚系列，以乌牙式钨锡矿、南加式铜矿为代表;⑤梵净山隆起与壳源花岗质岩有关的W、Sn、Cu、Nb、Ta矿床成矿亚系列，以标水岩式钨锡铜矿和磨槽沟式铌钽矿为代表(表1-5)。2008年，我们测得磨槽沟矿区矿石中云母的39Ar/40Ar法坪年龄为7934±64Ma，等时线年龄为7940±150Ma，反等时线年龄为7940±120Ma，有力地证明了新元古代的确存在成矿事件。

3)扬子地台及周边地区新元古代与火山-热水-沉积作用有关的磷、Fe、Mn矿床成矿系列组(Pt3-4)。除了海南的石碌式铁矿外，广东的大降坪式硫铁矿、江西的新余式铁矿和湘潭式锰矿等沉积变质型矿床属于此成矿系列组。

4)武夷-云开及周边地区与加里东运动有关的W、Sn、Nb、Ta、Cu、Au、Be、白云母矿床成矿系列(Pz1-13)。包括3个亚系列:①江南地块碰撞造山活化区产于浅变质细碎屑岩中Au、Sb、W矿床成矿亚系列，以沃溪式钨锑金矿为代表;②武夷隆起区及其边缘与加里东晚期碰撞造山混合岩化花岗伟晶岩有关的Nb、Ta、Be、白云母矿床成矿亚系列，以福建南坪西坑式铌钽矿为代表;③湘桂粤坳陷区与加里东碰撞造山花岗岩有关的W、Sn、Cu、Au矿床成矿亚系列，以牛塘界式钨矿为代表。对此成矿系列，以往研究非常薄弱，即使对沃溪金矿、西坑铌钽矿和牛塘界钨矿3个典型矿床的成矿时代也还存在不同认识，但越来越多的信息表明，这些矿床可能自加里东期以来经历了不止一次的成矿作用或构造事件的叠加改造，以至于难以正确测定其成矿年龄。最近，我们测得位于南岭成矿带西侧、广西隆安凤凰山银矿中含银石英脉中石英流体包裹体的Rb-Sr等时线年龄为467±42Ma。这是迄今为止我们所测得的唯一一个奥陶纪的同位素成矿年龄数据。此外，我们还测得位于湘东南桂郴资矿集区的益将岩体型稀土-钪矿床花岗闪长岩中锆石的SHRIMPU-Pb年龄为4240±30Ma，表明成岩成矿作用发生在志留纪(图1-3)。李晓峰等(2009)测得姑婆山地区桂岭白石顶钼矿中辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄变化于4333～4172Ma，相应的桂岭岩体黑云母二长花岗岩锆石SHRIMPU-Pb年龄为4244±56Ma，其中包体锆石年龄为428±4Ma。这表明，志留纪的成矿作用不只是出现在南岭中段，在西段也存在，而且不只是稀土元素，也存在Mo等金属元素的富集。

表1-4 南岭地区存在的主要矿床成矿系列简表

续表

表1-5 磨槽沟钨锡铌钽矿区白云母的Ar-Ar法测年结果

注:表中下标m代表样品中测定的同位素比值，W=4550mg，J=0008790，测定时间2008/5/4，Totalage=7562Ma，F=40Ar/39Ar，为放射性成因40Ar与39Ar的比值。由中国地质科学院地质研究所氩氩法同位素实验室完成测试。

图1-3 湘南汝城益将重稀土-钪矿区花岗闪长岩中锆石的SHRIMPU-Pb定年结果

5)下扬子及华南与晚古生代沉积作用有关的Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、V、硫铁矿、重晶石、石膏、煤、粘土、碳酸盐岩矿床成矿系列(Pz2-16)。可以进一步分为5个亚系列:①二叠纪华南与沉积作用有关的Mn、Al、煤、硫铁矿、耐火粘土、海泡石矿床成矿亚系列，包括东湘桥式锰矿(二叠纪);②华南东部早石炭世海相碳酸盐岩-碎屑岩中Mn、石膏(钙芒硝)、煤、黄铁矿、粘土矿床成矿亚系列，包括冷水江式的煤矿(石炭纪);③华南西部晚泥盆至早石炭世产于碳硅泥岩(黑色岩系)中Mn、V、U、重晶石矿床成矿亚系列;④湘桂粤坳陷区泥盆系地层中与海相碳酸盐岩有关的Pb、Zn、硫矿床成矿亚系列，包括凡口式、北山式和泗顶式铅锌矿，其容矿围岩为泥盆系但成矿时代存在争议，也可能形成于燕山期;⑤泥盆纪滨海相碎屑岩中Fe矿床成矿亚系列，以宁乡式铁矿分布最广。

6)武夷-云开与海西晚期变质作用有关的Au、滑石、石墨矿床成矿系列(Pz2-17)。在武夷-云开地区，伴随区域性变质作用，形成与混合岩化作用有关的稀有金属矿床和变质成因矿床，包括赣南于都的岩前滑石矿。

7)江南古陆与印支期岩浆活动有关的Nb、Ta、W、Sn、Au、Ag、Mo、Pb、Zn、红柱石、刚玉、萤石矿床成矿系列(Mz1-13)。其中分布于南岭区域内的主要是湘赣与岩浆活动有关的Nb、Ta成矿亚系列，以永丰横山式铌钽矿为代表。本次工作中我们也发现在赣南崇余犹矿区仙鹅塘钨矿区含矿石英脉中白云母的氩氩法年龄为2314±24Ma(图1-4)，表明印支期成矿作用的确存在。

8)华南海盆与沉积作用有关的石膏、天青石、煤矿床成矿系列(Mz1-14)，涉及南岭的主要是“桂湘赣粤滨海盆地与三叠系海陆过渡相碎屑岩、泥质岩有关的煤矿亚系列”，以安源式煤矿为代表。实际上，从三叠纪到侏罗纪早期，华南海盆大体上从西南向东北逐渐萎缩，含煤层位逐渐升高，到早侏罗世，海水从赣湘粤海湾退却之后，整个南岭基本上结束海相沉积历史，进入大陆地壳演化阶段(王鸿祯等，1985)。虽然南岭地区三叠纪煤矿规模普遍不大，但在华南地区分布广泛，无论是经济上还是科学意义也还是比较重要的。

9)南岭与燕山期中浅成花岗岩类有关的REE、稀有、有色金属及U矿床成矿系列(Mz2-41)。这是南岭地区成矿系列的主体，包括5个亚系列:①赣南-粤北-闽西与燕山期花岗岩类有关的W、REE、Nb、Ta、Mo、Bi、Sn、U矿床成矿亚系列。以西华山式石英脉型钨矿、岩背式锡矿、足洞式稀土矿、212式铀矿等为代表;②湘粤桂海西坳陷区与燕山期花岗岩类有关的W、Sn、Nb、Ta、Be、Mo、Pb、Zn、萤石矿床成矿亚系列。以柿竹园式钨锡钼铋矿床、黄沙坪式铅锌银多金属矿床、枞树板式铅锌矿、香花岭式锡多金属矿床、姑婆山式稀土矿等为代表;③南丹-河池海西—印支坳陷带与燕山晚期花岗岩类有关的Sn、Pb、Zn、Cu、Sb、Ag、As、Hg、S矿床成矿亚系列。以大厂式锡多金属矿床、益兰式汞矿等为代表;④大明山构造岩浆带与燕山期花岗岩类有关的W、Cu、水晶矿床成矿亚系列。以大明山式钨矿、武鸣式铜矿为代表;⑤武功山-云开构造岩浆带与燕山期花岗岩类有关的Nb、Ta、W、Fe、Au矿床成矿亚系列。以浒坑式钨矿和414式铌钽矿为代表。

图1-4 崇余犹矿集区仙鹅塘钨矿中白云母的氩氩法坪年龄

10)华南结晶岩风化壳离子吸附型稀土(稀有)成矿系列(Q-30)。以江西701式稀土矿和广东来石式稀土矿为代表。

11)华南风化壳粘土类(高岭石、蒙脱石、麦饭石)成矿系列(Q-31)。包括赣南的麦饭石矿。

12)华南闪长岩风化壳型钛铁矿-锆石矿床成矿系列(Q-34)。以江西定南车步式和广西藤县东胜式钛铁矿为代表。

三、有关问题讨论

尽管对于南岭矿床成矿系列的研究，已经有了近30年的历史，但是，以往的工作重点均以燕山期为主，矿种以有色、稀土、稀有和铀矿为主，成因类型以内生矿产为主，并不能全面反映南岭漫长而复杂的成矿演化历史，同时也不足以涵盖全部的矿产资源及其成矿规律。为此，对于南岭地区矿床成矿系列的研究仍然还有很多工作要做。本次工作，虽然试图重新厘定一下南岭各种矿产资源的矿床成矿系列，但由于工作量庞大，也非本次研究重点，故也只是浅尝辄止。为此，此处厘定的南岭12个矿床成矿系列以及以此为基础建立起来的成矿体系，都还有待于发展。除了表中12个系列之外，还有些矿床成矿系列可能波及南岭，但主体不在本区，此处不再详细论述，如东南沿海与中新生代岩浆活动有关的成矿系列，新生代的风化壳型锰矿和砂金矿等。另外，一些重要成矿系列，如“江南地轴与燕山期壳源花岗岩有关的W、Sn、Mo、Hg、Sb、Be、Nb、Ta、Pb、Zn、萤石矿床成矿系列(Mz2-38)”，以赣北为主，也可能波及南岭。陈毓川等(1998)在《中国矿床成矿系列初论》中将广东的大宝山多金属矿床置于此系列中，在2007年出版的《中国成矿体系与区域成矿评价》一书中仍沿用此归属关系。但看来，大宝山与赣东北的斑岩型铜矿还是存在明显的差别，此成矿系列归属还有待于深入研究。显然，今后需要深入研究的科学问题还很多，包括重要矿床的成矿时代、典型矿床的成矿构造环境及南岭地壳的演化历史，等等。