华南都庞岭大湾花岗岩年代学-地球化学-矿物学特征及其对锡富集成矿的启示

针对华南都庞岭岩基锡成矿机制不清的问题，研究人员通过锆石U-Pb定年(224-232 Ma)、Hf同位素(εHf(t)=-9.48~-0.21)和云母成分剖面分析，揭示高温(～819.5°C)、低氧逸度(ΔFMQ=-0.15)的还原性岩浆分异是锡富集的关键条件，为华南印支期Sn找矿提供新依据。

　　

在华南广袤的山脉中，锡矿资源如同埋藏在地下的宝藏，而都庞岭岩基则是这些宝藏的重要载体。尽管该区域已发现多个锡矿床，但锡元素如何在花岗质熔体中富集和迁移这一关键科学问题始终悬而未决。更令人困惑的是，传统观点认为华南锡矿主要与燕山期(80-160 Ma)岩浆活动相关，但近年来越来越多的证据显示，印支期(200-240 Ma)同样可能是重要的成矿期。这种认识上的分歧严重制约了找矿勘探工作的开展。

针对这一科学难题，广西壮族自治区地质调查院的研究人员选择都庞岭岩基东部的大湾矿区作为研究对象。这里不仅发育大量含锡石英脉，其花岗岩还具有显著的高锡含量(>15 ppm)，是研究锡富集机制的理想天然实验室。研究人员通过系统的野外调查和室内分析，最终将成果发表在《Journal of Asian Earth Sciences》上。

研究主要采用了四大关键技术：锆石LA-ICP-MS U-Pb精确定年确定岩体形成时代；原位微区分析技术解析云母成分环带；全岩地球化学和锆石Hf同位素(εHf(t))示踪岩浆源区；矿物温压计估算岩浆物理化学条件。这些方法的综合运用，为揭示锡的富集机制提供了多维度证据。

【地质背景与岩相学特征】
研究区位于华夏地块与扬子地块拼合带南侧，都庞岭岩基可划分为西、中、东三个岩体。大湾花岗岩呈中粗粒结构，含环斑长石，锆石形态学显示其形成于岩浆环境。

【锆石U-Pb年代学】
获得224-232 Ma的成岩年龄，与区域锡矿化年龄(206-226 Ma)高度吻合，首次确证都庞岭东部存在印支期岩浆-成矿事件，修正了前人认为该区仅发育燕山期成矿的认识。

【Hf同位素与岩浆源区】
锆石εHf(t)值(-9.48~-0.21)和T_DM2模式年龄(1.28-1.87 Ga)表明，岩浆主要来源于中元古代基底岩石的部分熔融，这种古老地壳物质可能预富集了锡元素。

【物理化学条件】
通过矿物温压计估算，岩浆具有高温(～819.5°C)、低氧逸度(ΔFMQ=-0.15)的特征。这种还原环境有利于锡以Sn²⁺形式在熔体中稳定存在。

【云母成分分带】
发现云母从核部到边部呈现规律性变化：Li、Rb、Cs、Nb、Ta和Sn含量降低，而Fe³⁺/Fe²⁺比值升高。这种分带结构记录了岩浆期后含F热液与矿物的相互作用过程，表明热液活动对锡的活化和再富集具有重要贡献。

研究最终建立了"三位一体"的成矿模型：中元古代基底提供物质来源→高温还原条件下岩浆高分异演化促使锡预富集→含F热液萃取熔体中锡元素并在有利部位沉淀成矿。这一认识不仅完善了花岗岩型锡矿的成矿理论，更重要的是为华南印支期锡矿勘探提供了明确的找矿方向——应重点关注具有相似地球化学特征(高Sn含量、低εHf(t)值、还原特征)的印支期花岗岩体。

值得注意的是，Yang Jiao等学者特别强调，大湾花岗岩的ΔFMQ值(-0.15)明显高于典型锡矿化花岗岩(通常<-1.0)，这种"适度还原"的特征拓展了对锡成矿氧逸度条件的认识，暗示在特定地质背景下，中等还原程度的花岗岩也可能形成具有经济价值的锡矿床。这一发现为找矿预测提供了新的判别指标。