锑是重要的战略金属资源，广泛应用于现代微电子技术，也是阻燃剂的重要添加剂。锑在地热流体中的含量通常极低，主要以辉锑矿（Sb₂S₃）的形式赋存于各种热液矿床中。虽然部分研究调查了热液含锑矿流体的物理化学条件，但是锑的流体迁移富集和矿床成因仍缺乏有效约束。中国湖南省锡矿山锑矿床是世界最大的锑矿床，然而锡矿山巨量锑的来源一直存在争议。已有研究表明硫锑络合物是锡矿山流体中锑的主要迁移形式。硫参与了锑从源区释放到就位成矿的完整过程，硫同位素是揭示巨量锑来源的有效示踪器。为进一步查清湖南省锡矿山锑矿床巨量锑的来源，金沙4399js网站-(西安)有限公司邓军教授团队龙政宇博士生和邱昆峰教授等以锡矿山锑矿床为研究对象，运用硫同位素系统开展深入研究，取得了以下重要成果：

1. 首次报道了锡矿山矿床垂向上近500米的深部矿体硫同位素组成，结果表明虽然深部辉锑矿的取样高度变化很大（–604米至–106米），但具有相对均一的δ³⁴S值（+6.8至+8.4‰）。深部矿体δ³⁴S代表着初始流体的硫同位素组成。

2. 揭示了浅部辉锑矿的硫同位素变化（+3.5至+16.3‰）受控于一系列热液过程（图1）。辉锑矿低δ³⁴S值与流体沸腾有关。相反，模型计算表明浅部辉锑矿重硫同位素与矿石沉淀过程中的瑞利分馏有关。水岩反应可能导致局部辉锑矿具有重硫同位素组成。

3. 识别了巨量锑和硫来源于新元古代基底岩石，建立了完整的锡矿山金属迁移循环模式。陆内造山诱发变质基底释放巨量锑和硫，随成矿流体沿深大断裂上升，最终在泥盆纪页岩盖层之下发生大规模成矿（图2）。

4. 研究表明硫同位素系统是追踪热液矿石系统中金属来源和循环的有效工具，但是应仔细区分流体混合、流体沸腾和矿物沉淀等过程产生的同位素分馏，因此厘清初始同位素信号和分馏叠加信号是有效判别源区的关键

图1（A）锡矿山矿床硫同位素系统；（B）辉锑矿硫同位素瑞利分馏模型

图2（A）成矿流体运移示意图；（B）流体沸腾和水岩反应导致硫同位素分馏

本研究受到国家自然科学基金（42072087）、教育部青年长江学者奖励计划、北京市科技新星计划（Z201100006820097）、111计划（BP0719021）和国家重点研发计划（2019YFA0708603）联合资助。发表在国际权威期刊《Geological Society of America Bulletin》：Long, Z.Y., Qiu, K.F.*, Santosh, M., Yu, H.C., Jiang, X.Y., Zou, L.Q., and Tang, D.W., 2022, Fingerprinting the metal source and cycling of the world's largest antimony deposit in Xikuangshan (China): Geological Society of America Bulletin. [IF2021= 5.41].

原文链接：https://doi.org/10.1130/B36377.1