碰撞造山带是壳幔物质循环和能量交换的重要场所，赋存大量斑岩、矽卡岩、浅成低温热液Cu-Au-Mo等岩浆热液矿床和造山型Au-Sb矿床等。已有研究表明岩石圈尺度的构造过程和物质架构控制矿床形成、定位和空间展布。俯冲交代岩石圈地幔是碰撞造山带成矿金属和挥发分重要来源，碰撞后岩石圈局部伸展、拆沉或热反弹触发其部分熔融可形成富挥发分成矿岩浆。造山过程强烈构造活动形成的岩石圈尺度深大断裂，不仅是重熔岩浆上涌的有利通道，还有助于地壳变质脱挥发分流体的运移和成矿。然而，碰撞造山带差异性岩石圈物质架构的表现形式、形成原因和如何控制矿床形成尚不清楚。

针对上述科学问题，中国地质大学（北京）博士生何登洋在邓军教授和邱昆峰教授指导下，联合国内外合作者，以秦岭造山带三叠纪花岗岩类岩石、造山型Au-Sb矿床、斑岩和矽卡岩型Cu-Au-Mo矿床为研究对象，在详细野外地质、岩石学和矿相学研究基础上，汇编成岩成矿年代学数据、地球化学、同位素资料，开展多元地球化学和同位素成像研究，取得了以下创新认识：

（1）成岩年代学数据揭示秦岭造山带三叠纪花岗岩存在三期岩浆活动，包含250-235 Ma与225-210 Ma两个岩浆峰期和其间235-225 Ma的岩浆活动间歇期，成矿年代学数据揭示区内Au、Sb、Cu等多金属成矿作用主要发生在晚三叠世~210 Ma。

（2）全岩地球化学和同位素特征表明秦岭三叠纪花岗岩是I型花岗岩，是新元古代基底物质部分熔融产物，并经历不同程度结晶分异和岩浆混合作用。结合锆石同位素时序演化重建了秦岭造山带构造演化过程：早-中三叠世勉略洋岩石圈在西秦岭之下的平板俯冲，东秦岭约235 Ma的初始大陆碰撞和225-210 Ma勉略板块在107°E–108°E的南向垂直板片撕裂。

（3）全岩Sr-Nd-Hf和Nb-Ta-Zr-Hf多元同位素和元素填图揭示秦岭造山带在103°E–104°E与107°E–108°E两条近南北向岩石圈边界与地球物理成像揭示的岩石圈低速带一致，将造山带划分为西秦岭、中秦岭与东秦岭三个部分。中、西秦岭造山带由于平俯冲勉略洋板片的脱挥发分流体交代具有相对富集的岩石圈物质组成，相反东秦岭造山带俯冲勉略板片南向垂直板片撕裂诱发强烈壳幔相互作用形成亏损岩石圈物质组成。

（4）矿床、构造岩浆活动和岩石圈结构时空分析表明造山型金矿和斑岩型铜钼矿床主要沿岩石圈不连续界面分布，斑岩铜矿床主要分布在具有Sr-Nd-Hf同位素特征与低Nb/Ta比值的古老地壳基底，表明交代富集岩石圈地幔对斑岩成矿系统的关键控制；相比之下，斑岩型钼矿床主要产出在经历多期再造的年轻基底和新生地幔区域，表明强烈壳幔相互作用通过活化古老地壳中的钼，促进斑岩钼矿系统的形成。

该项研究系统揭示了秦岭造山带岩浆活动、构造演化和岩石圈物质架构与矿床形成定位的关系。本文建立的构造运动-造山过程-成矿响应的三维耦合模型，不仅为秦岭造山带找矿勘查提供理论支撑，更对全球造山系统成矿理论研究具有启示意义。

图1 秦岭造山带区域地层和成岩-成矿年代学格架

图2 秦岭造山带锆石Hf同位素填图

图3 秦岭造山带全岩Sr-Nd同位素填图

图4 秦岭造山带Nb/Ta、Zr/Hf和Mg^#多元地球化学填图

图5 秦岭造山带构造-岩浆-成矿演化过程

本研究受到国家重点研发计划（2023YFE0125000和2019YFA0708600）、国家自然科学基金（42303067）、“深时数字地球”中央高校科技领军人才团队项目（2652023001）等项目联合资助。发表在国际权威期刊《Earth-Science Reviews》： Deng-Yang He, Kun-Feng Qiu*, Hao-Cheng Yu, Simon M. Jowitt, Xi Zheng, Rajat Mazumder, Jun Deng, 2025, Lithospheric architecture and evolution of the Qinling Orogen of Central China and associated controls on metallogeny. Earth-Science Reviews, 264, 105092.

原文链接： https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2025.105092