锡（Sn）是支撑电子信息、光伏等战略性新兴产业发展的关键金属，与花岗岩有关的岩浆–热液矿床是其主要来源。长期以来，与锡矿化相关的花岗岩被认为主要形成于变沉积岩深熔作用及其后的岩浆高度分异过程。近年来，一些研究强调，此类矿床的形成往往需要一个强烈化学风化形成的富 Sn 沉积岩源区。然而，这些富 Sn 沉积岩在后续构造演化过程中常被卷入造山带并经历不同程度的变质作用。变质作用是否以及如何影响沉积岩源区的成矿潜力，仍缺乏约束。

针对这一关键科学问题，中国地质大学（北京）孙祥教授、邓军教授与中国地质科学院地质研究所杨志明研究员，联合国内外学者，选择滇西锡矿带三叠纪—新生代多期锡矿床为研究对象，系统开展了锡花岗岩、变沉积基底岩和矿石的 B–Hg 同位素研究，揭示了沉积源区变质作用对锡花岗岩成矿潜力的控制机制。主要认识如下：

（1）锡花岗岩及相关矿石继承了基底变沉积岩的壳源挥发分特征。滇西锡花岗岩和锡矿石的 Δ¹⁹⁹Hg 值为 -0.41‰ 至 +0.06‰，锡花岗岩的 δ¹¹B 值为 -19.0‰ 至 -9.4‰，与区域基底变沉积岩具有良好的一致性，表明锡花岗岩主要来源于基底变沉积岩的熔融，其B、Hg 等挥发分总体继承了陆壳沉积源区特征（图1）。

（2）成矿与贫矿花岗岩Hg同位素差异记录了源区变质过程的差异。与贫矿花岗岩相比，滇西和华南成矿花岗岩具有更高的δ²⁰²Hg 值（图1，2），指示其沉积源区在熔融前可能经历了变质改造与Hg同位素质量分馏。变质过程可能促进源岩中 Sn和B等挥发分的再分配和局部预富集（图3），从而有利于其熔融形成成矿花岗岩。

（3）强烈变质脱水会削弱源区挥发分含量，从而降低花岗岩的锡成矿潜力。滇西基底变沉积岩样品显示，随着 B/Nb 比值降低， δ¹¹B 和 δ²⁰²Hg 值也同步降低，指示基底岩石经历了不同程度的变质脱水过程，伴随着B、Hg 等流体活动性元素的迁移和损失（图3）。滇西锡花岗岩的 B 含量普遍低于变沉积基底岩，也明显低于我国个旧以及中安第斯 Llallagua 和 Cerro Rico de Potosí 等世界级锡矿区的锡花岗岩（图4）。这表明滇西部分沉积源区在发生熔融之前已经历显著 B 损失，导致后续形成的花岗质岩浆挥发分含量有限，不利于岩浆高度分异和世界级锡矿系统的形成。

（4）构建了沉积源区变质过程控制锡花岗岩成矿潜力的新模型。沉积岩在部分熔融之前经历的变质过程对后续花岗岩能否形成锡矿具有重要控制作用：适度变质作用有利于沉积源岩中 Sn 及B等挥发分的再分配和局部富集，可为锡花岗岩形成提供有利的源区条件；而强烈变质作用，尤其是伴随显著脱流体过程，则会导致源区 B 等关键挥发分亏损，使后续熔融形成的花岗质岩浆挥发分含量降低、分异能力减弱，最终更易形成贫矿或弱矿化花岗岩（图5）。

本研究将花岗岩有关锡成矿的关键控制因素前移至源区熔融之前的变质演化阶段，强调沉积源区是否经历强烈变质脱水，是决定后续岩浆形成成矿花岗岩的重要因素，发展了与花岗岩有关的锡成矿理论。该认识也为全球锡矿找矿评价提供了新的判别思路：应优先关注那些发生变质作用但变质脱水程度有限、仍保留较高 B 等挥发分含量的变沉积源区。

图1 滇西成矿花岗岩、贫矿花岗岩、变沉积基底岩及锡矿石的 Hg 同位素组成特征

图2 滇西与华南锡矿床 Hg 同位素组成对比

图3 滇西基底变沉积岩的 B–Hg 同位素特征及 Sn 含量变化

A–B：B–Hg 同位素组成指示基底岩石经历不同程度的变质脱水作用；C–D：基底变沉积岩 Sn 含量变化范围较大，反映变质过程中 Sn 的再分配和局部富集。

图4 滇西、云南个旧及中安第斯锡矿区锡花岗岩与变质基底的B同位素组成对比

图5 沉积源区变质过程控制花岗岩锡成矿潜力的成矿模型

本研究受到国家自然科学基金重大研究计划重点项目与集成项目（92162215和92155305）等联合资助，成果发表在国际权威期刊《Communications Earth & Environment》： Sun, X.*, Xu, H.C., Yang, Z.M.*, Lu, Y.J., Zheng, M.J., Yin, R.S., Hollings, P., Ma, J.L., Wang, Q.F., Deng, J.*, 2026, Crustal recycling and metamorphic dehydration govern the fertility of granite-associated tin systems. Communications Earth & Environment. 7:381.

原文链接： https://doi.org/10.1038/s43247-026-03538-4