——地质学学科典型案例

近日，我院青年教师孙克克副研究员与合作者中国科学院院士邓军教授、中国地质大学（北京）王庆飞教授、南方科技大学陈斌教授等在国际矿床学顶级期刊《Mineralium Deposita》上发表了题为“Formation of Sn-rich granitic magma: a case study of the highly evolved Kafang granite in the Gejiu tin polymetallic ore district, South China”的学术论文。

Sn为典型的亲氧元素，其矿化往往与富挥发份(F、Li、B等)、低氧逸度、高分异的S型花岗岩密切相关；而Cu为典型的亲硫元素，其矿化与富水、高氧逸度、低分异的钙碱性I型花岗岩紧密相关。截然不同的地球化学性质致使两者很难共生。然而，在部分锡矿中伴生有具有重要工业价值的铜矿化，其中铜的来源及其与高分异花岗岩之间的成因联系悬而未决，一直是矿床学领域研究的热点问题。

 图1 云南个旧矿集区地质示意图

本研究以全球最大锡矿个旧矿集区内铜矿化最显著的卡房成矿花岗岩为研究对象，对这些花岗岩开展了系统的岩相学、主微量、Nd同位素、黑云母电子探针、锆石U-Pb年代学、微量元素及Hf-O同位素研究，限定了这些岩浆的源区组成、演化细节、氧逸度及形成的构造背景，讨论了其与锡铜矿化之间的成因联系。

图2 卡房高分异花岗岩锆石微量元素图解

研究结果揭示卡房高分异花岗岩为江南造山带基底重熔形成的S型花岗岩，岩浆经历了充分的分离结晶演化及Sn富集过程，具有明显偏低的氧逸度，岩浆的形成受控于新特提斯洋而非古太平洋构造体系。研究结果证实了卡房花岗岩有利于Sn的矿化富集但并不利于Cu的矿化富集，个旧矿区内的铜来自外部与花岗岩无成因联系。除此之外，该项研究提出黑云母的Mg#、A/CNK值及锆石的Hf浓度、Eu异常、Ce/Ce*、(Ce/Nd)_N等指标可用于区分不同的成矿系统，是非常具有潜力的找矿指标。该项研究为揭示锡铜共生规律及矿集区下一步找矿勘查提供了重要的理论依据。

 图3 华南及邻近地区中生代岩浆及相关矿床分布图

该成果得到国家重点基础研究发展计划(973)(中国西南特提斯典型复合成矿系统及其深部驱动机制)及青年科学基金项目的资助。孙克克副研究员主要从事华南高分异花岗岩成因机制、钨锡矿成矿机理研究。近年来在华南地区做了大量研究工作，相关成果发表于《American Mineralogist》、《Ore Geology Reviews》、《Lithos》等国际权威期刊。

论文信息：

Sun, K.-K., Deng, J., Wang, Q.-F., Chen, B., Xu, R., and Ma, Z.-F., 2022, Formation of Sn-rich granitic magma: a case study of the highly evolved Kafang granite in the Gejiu tin polymetallic ore district, South China: Mineralium Deposita. 10.1007/s00126-022-01130-2