阳杰华博士在东南亚巨型锡矿带锡矿床成因方面取得重大进展

锡是战略性矿产，国内外对其找矿勘探和成矿作用研究高度关注。东南亚巨型锡矿带长2800千米，宽400千米，Sn产量曾一度占据世界产量的54 % (Schwartz et al., 1995)，是世界上最重要的锡成矿区，引起了许多地质学家和矿业公司高度关注 (Hutchison, 1977; Cobbing, 1992; Linnen et al., 1992; Linnen and Williams-Jones, 1995; Schwartz et al., 1995)。以往一些研究者根据花岗岩的矿物学和年代学特征将该带锡成矿作用划分为西带、中带和东带（图1）。但有关锡成矿事件一直没有得到精确限定，锡成矿作用与花岗岩具怎样的成因联系及其与特提斯演化关系也不明确。 

图1 东南亚锡矿带锡矿床分布图 (据Mitchell, 1977; Cobbing, 1992和Schwartz et al., 1995修改) 

中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室阳杰华博士组建了一个研究团队先后与马来西亚、缅甸和泰国的科研院所和矿业公司建立了合作关系，对东南亚锡矿带锡成矿作用开展了深入研究。他们首先在实验室针对矿石矿物锡石建立了U-Pb同位素定年新方法，直接对锡成矿事件进行限定。通过对马来西亚10来个锡矿床的矿石矿物锡石开展U-Pb同位素定年，发现马来西亚存在两期重要锡成矿事件：290-270 Ma和230-210 Ma (图2)，并非以往利用花岗岩间接推断单期锡成矿事件（227-201 Ma）的认识 (Ng et al., 2015)。 

 图2 马来西亚花岗岩(a)和锡矿床(b)形成年龄统计图 

通过对花岗岩的研究发现，与成矿同时期花岗岩的锆石Hf同位素特征明显有别于非成矿时期花岗岩，具有富集的同位素特征和较老Hf模式年龄(图3)。与非成矿花岗岩相比，成矿有关花岗岩中锆石具有较低的Ce⁴⁺/Ce³⁺比值，且与锆石ε_Hf(t)值具有明显的线性关系 (图3)。该研究认为成矿有关花岗岩具有还原特征，其还原性质继承自沉积岩岩浆源区并非岩浆演化导致，利于花岗岩产生锡矿化作用，该研究揭示了该带花岗岩与锡成矿作用之间的具体成因联系。基于锡成矿事件和锡成矿作用与花岗岩之间的成因联系，他们认为两期锡成矿事件分别与古特提斯俯冲和古特提斯后的陆-陆碰撞有关 (图4)，明确了马来西亚锡成矿作用与特提斯演化的关系，对指导找矿重要意义。 

图3 马来西亚锡成矿期和非成矿期花岗岩中锆石Hf同位素组成及锆石Ce⁴⁺/Ce³⁺比值变化趋势 

图4 马来西亚锡成矿作用与特提斯演化关系卡通图 

该研究成果发表在国际矿床学顶级期刊Economic Geology上，第一作者和通讯作者均为中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室阳杰华博士。研究成果受到国家重点研发计划(批准号: 2016YFC0600405)、国家自然科学基金(批准号: 41673054)和矿床地球化学国家重点实验室领域前沿项目《东南亚巨型锡矿带锡成矿作用研究》的联合资助。 

论文信息： 

Jie-Hua Yang*, Mei-Fu Zhou, Rui-Zhong Hu, Hong Zhong, Anthony E. Williams-Jones, Liang Liu, Xing-Chun Zhang, Ya-Zhou Fu, Wei Mao, 2020. Granite-Related Tin Metallogenic Events and Key Controlling Factors in Peninsular Malaysia, Southeast Asia: New Insights from Cassiterite U-Pb Dating and Zircon Geochemistry. Economic Geology 115, 581-601. 

全文链接：https://doi.org/10.5382/econgeo.4736 

（矿床室 阳杰华/ 供稿）