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GSA Bulletin封面：
东南亚锡矿带新近纪锡成矿事件发现
Rare gem-quality cassiterite crystal exhibiting fascinating transparency collected from the Yunling tin deposit, western Yunnan, China. The specimen is 4 cm × 6 cm in size. Photo by: Jun-Yi Pan.
导语：锡是现代能源化工、电子信息、精密仪器和国防军工等众多高新技术领域不可或缺的关键金属。东南亚锡矿带是全球最大锡矿带，贡献了世界历史锡产量的50%。东南亚锡成矿事件与特提斯构造域俯冲和碰撞有关，成矿集中发育在二叠纪至古近纪早期之间的多个地质历史时期。受始新世之后的构造体制转变影响，整个新近纪被认为是该带锡成矿的平静期，目前缺乏可靠案例和年龄报道。
最近，南京大学倪培教授团队潘君屹副研究员和南京市产品质量监督检验院黄文清高级工程师与中国地质调查局陈辉研究员等合作，在“战略性关键金属超常富集成矿动力学”重大研究计划项目资助下，以滇西云岭锡矿为例，对该矿床产出的完整晶型透明锡石晶体开展了宏观晶体结构和微观元素分布精细表征，系统揭示了锡石振荡环带和明暗扇区的显微结构和微量元素差异，并通过定位小体积高铀扇区有效克服了低铀锡石定年难点，首次确证东南亚锡矿带存在新近纪（19-21 Ma）锡成矿事件，扩展了东南亚锡成矿带的成矿时间尺度和找矿方向。研究工作特别强调了锡石晶体不同结晶方向在CL特征、微量元素甚至同位素组成上的显著差异，因此使用常规破碎方法“smash and zap”进行制样极易对锡石期次判别和地球化学数据解释产生误导。
北起我国云南、南至印尼邦加-勿里洞省、南北横亘近3000公里的东南亚锡矿带是全球规模最大的锡资源聚集区，锡资源储量和历史总产量均占世界一半以上。该带原生锡矿床和相关花岗岩从二叠纪至古近纪均有产出（~285-45 Ma），主要集中在三叠纪、白垩纪和古近纪早期，与古、中、新特提斯俯冲和碰撞有关。以往研究认为，在晚始新世（约40 Ma），青藏高原东南缘构造体制由新特提斯俯冲向沿主要断层的剪切和印支板块的挤出转变，并可能导致了锡矿化的沉寂。然而，随后的伸展环境和拆沉作用仍有可能为成锡花岗岩的形成提供条件。尽管渐新世至新近纪花岗岩在东南亚锡矿带中已有多处发现，但目前尚无确凿的同时代锡成矿事件报道。
锡石（SnO2）是关键金属锡在自然界最主要的矿石矿物，其LA-ICP-MS U-Pb定年是获取锡矿床年龄最直接有效方法。该方法一般要求锡石铀含量达到ppm级别，这对低铀锡石的准确定年提出了挑战。滇西云岭锡矿为该区近年来查明的一处中型规模石英脉型锡矿床，其锡石结晶完好、透明度高，但铀含量普遍偏低导致U-Pb定年困难，前人研究根据矿床所赋存的云岭花岗岩锆石U-Pb年龄推测成矿年代为印支期（约215 Ma）。
针对上述问题，研究团队选取云岭锡矿主矿脉中保存完好的锡石晶体（图1），依次开展了宏观和微观层面的晶体结构精细表征，系统查明了锡石晶体中包括U在内的微量元素结构性分布，并在此基础上进行了优化的年代学分析，取得以下创新认识：
1、 云岭锡石具有叠加的振荡环带和扇区两种原生结构，同一振荡环带的不同明暗扇区具有显著的微量元素差异，其中W、U、Nb、Sb等元素显著优先富集于体积占比很小的暗色扇区（图1），这表明微观层面严格意义上的同期锡石环带可以具有显著不同的微量元素组成和CL特征。此外，初步发现锡石同位素分布也受扇区影响（Pan et al.未发表数据）。
2、 明亮扇区和暗色扇区之间的W、Fe含量差异，合理地解释了前人统计数据中与花岗岩有关锡石Fe-W投图向两个端元的离散趋势（图2）。由于明暗扇区在几乎所有结晶锡石中普遍发育，因此使用锡石微量元素指示成矿环境时须慎重考虑取样方式，特别是在分析从破碎矿石中随机选取的颗粒时应当注意结构性区别，尤其不能将锡石颗粒的CL明暗特征作为判别锡石期次的唯一标准。
3、 云岭锡石暗色扇区具有显著的高U特征（~10 ppm），从而为低U锡石定年提供了思路。针对富U扇区开展的高精度锡石U-Pb定年获得了19-21 Ma的成矿年龄（图3），表明云岭花岗岩（~215 Ma）仅为赋矿围岩，而非成锡花岗岩。
4、 云岭锡矿代表了东南亚锡矿带识别出的首个新近纪锡成矿事件，证实40 Ma之后仍有触发与花岗岩有关锡矿的潜力，扩展了东南亚锡成矿带的时间尺度。提出云南三江及其邻区的渐新世-中新世花岗岩出露区可作为进一步开展锡矿查勘的目标（图4）。
图1 云岭锡石具有叠加的同心振荡区和扇区两种原生结构，同一振荡环带中暗色CL扇区中的U等微量元素含量明显高于明亮CL扇区。
图2 云岭锡石Fe vs. W判别图。朝向箭头所示2个端元的数据分布趋势是由于同期锡石环带中明暗扇形之间微量元素差异造成，并非代表不同成矿阶段。
图3 云岭锡石中富U扇区高精度U-Pb定年结果（19-21 Ma），代表东南亚锡矿带最年轻的锡成矿事件。
图4 云南西部及其邻区（缅甸、泰国北部）锡矿年龄及渐新世-中新世花岗岩年龄及其分布。
相关论文信息:
（1）Wen-Qing Huang, Jun-Yi Pan*, Pei Ni*, Jun-Gui Zhou, Ting Shui, Hui Chen, Ming-Sen Fan, and Jian-Ming Cui (2024) Recognition of Neogene tin mineralization in the Southeast Asian tin belt. GSA Bulletin, https://doi.org/10.1130/B37541.1. (cover)
（2）Wen-Qing Huang, Pei Ni*, Jun-Yi Pan, Jun-Gui Zhou, Ting Shui, Hui Chen*, Ming-Sen Fan , Jian-Ming Cui, Fan-Wei Meng, Jun-Ying Ding (2023) Relationship between cathodoluminescence response and trace element characterization of cassiterite from the Yunling tin deposit in western Yunnan, China: Implications for substitution mechanism and ore genesis. Ore Geology Reviews, https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2023.105610.
上述研究成果受“战略性关键金属超常富集成矿动力学”重大研究计划重点支持项目（92062220）资助。中国地质大学（武汉）赵葵东教授团队张迪博士、南京大学章荣清副教授和中国地质大学（北京）孙祥教授为本次研究分别提供了实验支持和有益讨论，一并致谢！
