厘定成矿金属来源，是认识巨型成矿带形成机制和建立区域找矿模型的基础。传统岩浆热液成矿理论以“岩浆中心”为范式，强调岩体作为热源、流体与金属的三重供给者。然而，广泛分布于全球克拉通边缘、古裂谷带与陆内环境的低温热液矿床，通常表现出“去岩浆化”的鲜明特征：受断裂构造控制，矿化及蚀变多远离岩体，无直接侵入体关联，成矿温度多低于250℃。

锑（Sb）是重要的战略性关键金属，我国是全球最重要的锑资源与生产国。华南锑矿带是全球最重要的锑成矿区之一，广泛发育低温热液Sb及其多金属矿床（图1）。然而，巨量Sb及伴生金属究竟始从何来而来一直存在较大争议。长期性、多阶段的区域构造演化与Sb及其多金属成矿作用之间的成因联系尚不明确，深部岩浆活动是否为浅表Sb及其多金属成矿提供热量和/或成矿物质也存在不同的认识。传统同位素体系（C-H-O-S-Pb-Sr-He-Ar）对成矿金属的示踪能力有限，近年来，非传统稳定金属同位素为识别热液体系的金属来源和演化过程提供了新途径。

针对上述问题，中国地质大学（北京）翟德高教授联合国内外学者，选取华南锑矿带多个代表性矿床，开展了系统的Sb、Hg同位素研究。通过对比不同矿床及潜在源区的同位素特征，研究提出了深部再循环的地幔相关储库与前寒武纪基底混合供源的成矿模型，并探讨了区域多期成矿对Sb同位素组成的影响。取得的主要认识如下：

（1）华南锑矿带的成矿金属具有混合来源

华南锑矿带的辉锑矿具有较为宽泛的汞同位素非质量分馏特征(Δ¹⁹⁹Hg: ？0.20‰ ~ +0.14‰)，不同矿床之间存在明显差异（图2）。板溪、稻草湾和渣滓溪以Δ¹⁹⁹Hg负值为主，与前寒武纪变质基底的特征接近，指示较强的基底来源贡献；东安则表现出较显著的Δ¹⁹⁹Hg正值，与海相物质及受俯冲交代地幔的Hg同位素特征一致，显示较强的深部再循环组分贡献；响溪和沃溪矿床则记录了不同程度的混合。

结合区域成矿时代与岩浆活动背景，认为岩浆在不同锑矿床中的角色存在差异：在锡矿山—稻草湾型矿床中，岩浆主要提供热量，驱动基底成矿物质活化迁移；而在东安型矿床中，岩浆发挥了更大的作用。蒙特卡洛混合模型计算则进一步支持深部再循环组分与基底贡献在不同矿床间的相对变化，表明华南锑矿带的金属富集涉及两个储库的共同供给，而各矿床对两类物源的依赖程度有所不同。

在找矿应用方面，深部岩浆热液系统对锑及其多成矿金属的物质贡献不容忽视，湘中盆地南部可能是寻找东安型锑矿值得重点关注的区域，但仍需结合地质、地球物理和地球化学资料进行综合验证。

（2）多期次、高强度的成矿作用塑造Sb同位素差异

区域上锑矿床辉锑矿的δ¹²³Sb值介于？0.64‰至+0.69‰之间，表明华南锑矿带发生了显著的Sb同位素分馏。由于绝大多数地质储库的δ¹²³Sb为正值，华南锑矿带显著的锑同位素变化难以仅由物源混合解释。华南锑矿带主要经历晚三叠世（印支期）和晚侏罗世—早白垩世（燕山期）两期成矿作用。研究提出，金属活化与沉淀过程中的动力学分馏，是形成区域不同锑矿床Sb同位素差异的重要机制。多期次、高强度的矿化，可能导致单一源区Sb同位素组成在时空尺度上发生显著分馏。

（3）建立“Hg示踪来源、Sb记录过程”的耦合同位素框架

华南锑矿带辉锑矿的Sb-Hg同位素组成表现出很好的相关性（图3），是多源金属混合与辉锑矿沉淀过程中动力学分馏共同作用的结果。综合地质地球化学特征，研究建立了深部再循环物质输入与古老基底金属活化共同参与成矿的框架（图4）。Hg同位素的非质量分馏信号主要保留物源信息，Sb同位素则记录金属活化、迁移和沉淀等过程，二者结合可以有效区分物源混合与热液活动过程。

本研究表明，Sb-Hg同位素耦合研究能够有效示踪热液矿床的金属来源、约束成矿系统演化，为理解深部物质循环、壳幔相互作用及浅部低温成矿效应之间的联系提供了新的理论依据，同时也为全球锑矿找矿勘查提供了新思路。

图1 全球锑资源分布及华南湘中地区主要锑床分布

图2 华南典型锑矿床及不同岩石的汞同位素组成

图3 华南典型锑矿床锑汞同位素耦合关系

图4 基于锑汞同位素约束的华南锑成矿模式

研究受到国家重点研发计划（2023YFC2906800）资助，成果发表于国际权威期刊《Communications Earth & Environment》，翟德高教授为论文第一和通讯作者，论文信息如下：Zhai, D.(翟德高)*, Zhao, G.(赵刚), Williams-Jones, A.E., Yin, R.(尹润生), Mathur, R., Keith, M., Wang, Q.(王庆飞), Liu, J.(刘家军), Chen, D.(陈笛), Gao, J.-F.(高剑峰), & Xu, J.(徐军伟) (2026). Coupled Sb-Hg isotopes reveal mixed basement and deeply recycled mantle-related metal sources for the South China antimony belt. Communications Earth & Environment.

原文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-026-04108-4