Granites and Mineral Belts: I – Southern Thailand

Punya Charusiri; Aumnuay  Songurailam; Vorakit  Krawchan; A-Lin  Suksawat; Wipawee  Wilaisit; Wipavee  Wiboonatthapol; Noppawan  Rutsunthia; Pornthip  Korsinwattana; Thanaz  Watcharamai

Authors

Punya Charusiri Department of Mineral Resources, Bangkok, Thailand
Aumnuay Songurailam Department of Mineral resources
Vorakit Krawchan Department of Mineral resources
A-Lin Suksawat Department of Mineral resources
Wipawee Wilaisit Department of Mineral resources
Wipavee Wiboonatthapol Department of Mineral resources
Noppawan Rutsunthia Department of Mineral resources
Pornthip Korsinwattana Department of Mineral resources
Thanaz Watcharamai Department of Mineral resources

Keywords:

Granites, Mineral belts, Southern Thailand, Petrography, Ages, Magnetic susceptibility, REE contents

Abstract

Granites under investigation in southern Thailand are divided into 3 belts, namely Eastern Belt, Central Belt, and Western Belt, and each belt lies approximately in the north-south direction. These granite belts with the overall length of at least 2,800 km form parts of the main granite belts of the country and Mainland Southeast Asia. The granites of the Eastern Belt occur as small plutons in the southernmost part of Thailand and perhaps extend from the Loei tectonic belt. The objectives of this research are to document geology of these granites, distribution of mineral deposits and belts, and results on magnetic susceptivity and radioactives of the studied granites. Field investigation shows that granites exhibit both equigranular and porphyritic textures. Both have blackish gray to white colours, and leucogranites are more common in the Western Belt. Two granite suites are classified based on mineralogical criteria, and they can be separated tectonically by the Pattanni Suture. The first suite is hornblende – biotite granites and biotite granites mainly occurring in the Eastern Belt. On the basis of petrochemical data, they belong to the I-type affinity and magnetite granite suites with the inferred ages of 280 - 222 Ma. The second type includes the biotite – muscovite granites and biotite granites which genetically belongs to the S-type affinity and ilmenite series. These granites occurred in the Central Belt occurring in 227 – 200 Ma and the Western Belt with the ages ranging from 80 to 55 Ma. Based on both field and economic geology data, the mineral belts identified belong to Sn-W-REE belt and lies within the Western and Central belts. Moreover, gold and copper mineral belt can also be identified and lies within the Eastern Belt and perhaps located within the Loei tectonic belt. Additionally, it is recognized that biotite - muscovite granites related to Sn – W mineral deposits invariably yield the higher contents of radioactive elements and lower contents of magnetic susceptibilities than the hornblende -biotite granites. This scenario can help to delineate more appropriate mineral zonation and potential mining areas within the region.

References

ธงชัย พึ่งรัศมี (2527) ธรณีวิทยาแหล่งแร่ดีบุกบริเวณทุ่งโพธิ์-ทุ่งขมิ้น ถึงอำเภอนาหม่อม จังหวัดสงขลา. รายงานภาควิชาวิศวะกรรมเหมืองแร่ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, 68 หน้า.

ธวัชชัย เชื้อเหล่าวานิช และ ธนัช วัชรมัย (2560) ศักยภาพทรัพยากรธาตุหายากจากพื้นที่หินแกรนิต จังหวัดระนอง. กรุงเทพฯ: สำนักทรัพยากรแร่ กรมทรัพยากรธรณี, 64 หน้า.สืบค้นจาก http://library.dmr.go.th/elib/cgi-bin/opacexe.exe?op=mmvw&db=Main&skin=s&mmid=13434&bid=40362 (เมื่อวันที่ 1 พค 2566)

ธวัชชัย เชื้อเหล่าวานิช, ธนัช วัชรมัย, และฐิติวรดา อินศรี (2556) งานสำรวจและประเมินศักยภาพทรัพยากรแร่ขั้นรายละเอียด แร่หนัก ธาตุหายาก จังหวัดระนอง. กรุงเทพฯ: สำนักทรัพยากรแร่ กรมทรัพยากรธรณี, 84 หน้า. สืบค้นจาก https://www.dmr.go.th/wp-content/uploads/2022/10/article_20200910160243.pdf. (เมื่อวันที่ 7 พค 2566)

ธวัชชัย เชื้อเหล่าวานิช, ธนัช วัชรมัย, และ สมคิด ไชยชนะ (2558) การสำรวจและประเมินศักยภาพทรัพยากรแร่ขั้นรายละเอียดแร่หนัก - ธาตุหายาก จังหวัดชุมพร – สุราษฎร์ธานี. กรุงเทพฯ: สำนักทรัพยากรแร่ กรมทรัพยากรธรณี, 95 หน้า.สืบค้นจาก http://library.dmr.go.th/elib/cgi-bin/opacexe.exe?op=mmvw&db=Main&skin=s&mmid=5033&bid=30101 (เมื่อวันที่ 10 มีค 2566)

ปัญญา จารุศิริ, เธียรพันธ์ อำไพพรรณ, Ken-ichiro Hisada, กิตติ ขวาวิเศษ (2545) วิวัฒนาการธรณีแปรสัณฐานของประเทศไทย. วารสารวิจัยวิทยาศาสตร์ (Section T) ปีที่ 1 ฉบับที่ 1 มกราคม – เมษายน 2545, 1-21.

นราเมศวร์ ธีระรังสิกุล (2517) การจัดการข้อมูลธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณีภายใต้โครงการร่วมสำรวจธรณีวิทยาตามแนวชายแดนมาเลเซีย-ไทยโดยใช้ตัวแบบ Big Data: กรณีศึกษาชุดหินแกรนิตกับแหล่งแร่ดีบุก. รายงานการศึกษาส่วนบุคคล หลักสูตรนักบริหารการทูต รุ่นที่ 6 ปี 2557, สถาบันการต่างประเทศเทวะวงศ์วโรปการ กระทรวงการต่างประเทศ, 93 หน้า.

ไพรัช ศุทธากรณ์ (2543) ธรณีวิทยาแหล่งดีบุกและแหล่งแร่หายากในบริเวณภาคใต้ประเทศไทย. ฝ่ายสำรวจแร่ดีบุกและแร่พลอยได้ กองเศรษฐธรณีวิทยา กรมทรัพยากรธรณี. เอกสารเผยแพร่เศรษฐธรณีวิทยา 6/2543, 227 หน้า. สืบค้นได้จาก http://library.dmr.go.th/elib/cgi-bin/opacexe.exe?op=mmvw&db=Main&skin=s&mmid=4401&bid=1776 (เมื่อ 12 ธันวาคม 2565).

โพยม อรัณยกานนต์ (2512) การเกิดดินขาวในเทือกหินแกรนิตโดยกรรมวิธีของก๊าซต่างๆ, ข่าวสารการธรณี 14 (2), 6-10.

วรกิจ ขาวจันทร์ และ สันติ ลีวงศ์เจริญ (2549) ธรณีวิทยาระวางเกาะสมุย 4927 I และระวางอําเภอเกาะสมุย 4928 II, สํานักธรณีวิทยา, กรมทรัพยากรธรณี, 61 หน้า,

อำนวย ส่งอุไรล้ำ (2559 ก) บทที่ 3 ธรณีวิทยา, การจำแนกเขตเพื่อการจัดการด้านธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณี จังหวัดยะลา,สำนักงานทรัพยากรธรณี เขต 4 (สุราษฎร์ธานี) กรมทรัพยากรธรณี หน้า 9 - 23. สืบค้นได้จาก https://www.dmr.go.th/wp-content/uploads/2022/11/การจำแนกเขตเพื่อการจัดการด้านธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณีจังหวัดยะลา.pdf. (เมื่อ 12 ธันวาคม 2565).

อำนวย ส่งอุไรล้ำ (2559 ข) บทที่ 3 ธรณีวิทยา, การจำแนกเขตเพื่อการจัดการด้านธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณีจังหวัดนราธิวาส,สำนักงานทรัพยากรธรณี เขต 4 (สุราษฎร์ธานี) กรมทรัพยากรธรณี หน้า 9 - 24.สืบค้นได้จาก https://www.dmr.go.th/wp-content/uploads/2022/11/การจำแนกเขตเพื่อการจัดการด้านธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณีจังหวัดนราธิวาส.pdf. (เมื่อ 12 ธันวาคม 2565).

อำนวย ส่งอุไรล้ำ (2559 ค) บทที่ 3 ธรณีวิทยา, การจำแนกเขตเพื่อการจัดการด้านธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณี จังหวัดปัตตานี,สำนักงานทรัพยากรธรณี เขต 4 (สุราษฎร์ธานี) กรมทรัพยากรธรณี, หน้า 9 - 18. สืบค้นได้จาก https://www.dmr.go.th/wp-content/uploads/2022/11/การจำแนกเขตเพื่อการจัดการด้านธรณีวิทยาและทรัพยากรธรณีจังหวัดปัตตานี.pdf (เมื่อ 12 ธันวาคม 2565).

Aranyakanon, P. (1962). The cassiterite deposit of Haad Som Pan, Ranong Province, Thailand: Royal Department of Mines. Report of Investigation No. 4.

Aranyakanon, P. (1969) Tin deposits in Thailand. In Proceedings of the 2nd Technical Conference on Tin. Tin International Tin Council, Bangkok.

Asnachinda, P. (1978) Tin mineralization in Burmese – Malayan peninsula- a plate tectonic model. In Proceedings of the 3rd Regional Conference on Geology and Mineral Resources of Southeast Asia, edited by P. Nutalaya (ed. in chief), November 1978, pp 193-199.

Beckinsale, R. D., Suensilpong, S., Nakapadungrat, S., and Walsh, J. N. (1979) Geochronology of granite magmatism in Thailand in relation to a plate tectonic model. Journal of the Geological Society, London 136, 529–540.

Bignell, J.D. (1972) The Geochronology of the Malayan Granites. Unpublished Ph.D. Thesis, University of Oxford, 154 p.

Bignell, J.D. and Snelling, N. J. (1977) The Geochronology of Malayan Granites. Overseas Geology and Mineral Resources 47, 1–2.

Bunopas, S. (1981) Paleogeographic history of western Thailand and adjacent parts of Southeast Asia – A plate tectonics interpretation: Victoria University of Willington, unpublished Ph.D. thesis, 810 p.; reprinted 1982 as Geological Survey Paper no.5, Geological Survey Division, Department of Mineral Resources, Thailand.

Bunopas, S. and Vella, P. (1978) Late Palerozoic and Mesozoic structural evolutuion of Thailand. In Proceedings of the 3rd Regional Conference on Geology and Mineral Resources of Southeast Asia, edited by P. Nutalaya (ed. in chief), November 1978, pp 25-32.

Burton, C.K. and Bignell, J.D. (1969) Cretaceous-Tertiary events in Thailand. Geological Society of America Bulletin 80, 681-688.

Charusiri, P. (1980) Igneous Complexes and Tin Mineralization in Phuket Island, with Special References to Chao Fa and Tor Soong mines. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Geology, Chulalongkorn University, Bangkok, 208 p.

Charusiri, P. (1989) Lithophile Metallogenic Epochs of Thailand: A Geological and Geochronological Investigation. Ph. D. thesis, Department of Geological Sciences, Queen’s University, Kingston, 819 p.

Charusiri, B. and Charusiri, P. (1990) Geology and Sn mineralization at Pinyok mine, Yala, southern Thailand. In Proceedings of the Technical Conference on Development Geology for Thailand into the Year 2000, Chulalongkorn University, Bangkok, pp 169-189.

Charusiri, P., Pongsapich, W., Daolerk, V., Khantaprab, C. (1992a) Granite Belts in Thailand: Evidence from 40 Ar/39Ar geochronological and isotopic analyses. Journal of Science Research, Chulalongkorn University 17(2), 99-116.

Charusiri, P., Pongsapich, W., Daolerk, V., and Charusiri, B. (1992b) Anatomy of Chanthaburi granitoids: geochronology, petrochemistry, tectonics, and associated mineralization. In Proceedings of the National Conference on Geologic Resources of Thailand: Potential and Future Development. Department of Natural Resources, Bangkok, Thailand, 17–24 November 1992, 383–392.

Charusiri, P., Clark, A. H., Farrar, E., Archibald, D., and Charusiri, B. (1993). Granite belts in Thailand: evidence from the 40Ar/39Ar geochronological and geological syntheses. Journal of Southeast Asian Earth Sciences 8, 127–136.

Chappel, B.W. and White, A.J.R. (1974) Two contrasting granite types. Pacific Geology 8, 173-194.

Ishihara, S., Shibata, S. Sawata, S, Terashima, S., Arykul, S., Sato, K. (1980) Granites and Sn-W deposits of peninsular Thailand. Mining Geology, Special Issue, 223 – 241.

Coobing, E.J. (2011) Granitic Rocks. In Ridd, M.F., Barber, A.J., and Crow, M.J. (editors), The Geology of Thailand, The Geological Society, London, pp 441-457.

Cobbing, E.J., Pitfield, P.E.J., Mallick, D.I.J., Toeh, L.H. (1986) The granites of Southeast Asian tin belts. Journal of the Geological Society, London, 128, 421-460.

Coobing, E.J., Pitfield, E.P.J., Darbyshire, D.P.G., Mallick, D.I.J. (1992) The granites of Southeast Asian Tin Belt, Oversea Memoirs of the British Geological Survey, 10.

Crow, M. J. and Khin Zaw (2011) Metalliferous mineral. In Ridd, M.F., Barber, A.j., and Crow, M.J. (editors), The Geology of Thailand, The Geological Society, London, 459-486.

Darbyshire, D.P.G. (1988) Southeast Asian Granite Project. Geochronology of Thai Granites. Report of the Isotope Geology Centre. Natural Environmental Research Council 88/5.

Garson, M.S., Young, B., Mitchell, A.H.G., and Tait, B.A.R. (1975) The Geology of the Tin Belt in Peninsular Thailand around Phuket, Phangnga and Takua Pa: Overseas Memoir No. 1, Institute of the Geological Sciences, London, U.K., Oversea Memoirs 1.

Ghani, A.A. (2000) The Western Belt granite of Peninsular Malaysia: Some emergent problems on granite classiﬁ cation and its implication: Geosciences Journal 4, 283–293, doi: 10 .1007 /BF02914037.

Ghani, A.A. (2009) Plutonism, in Hutchison, C.S., and Tan, D.N.-K., eds., Geology of Peninsular Malaysia. Kuala Lumpur, University of Malaya, Geological Society of Malaysia, p. 211–232

Ghani, A.A., Searle, M.P., Robb, L.J., and Chung, S.-L. (2013) Transitional I-S type characteristic in the Main Range Granite, Peninsular Malaysia. Journal of Asian Earth Sciences 76, 225–240, doi:1 0. 1016/ j. jseaes .2013 .05 .013.

Ghani, A., Hazad, F.I., Jamil, A., Xiang, Q.L., Ismail, W.N.A.W., Chung, S.L., Lai, Y. M., Roselee, M.H., Islami, N., Nyein, K.K., Hassan, M.H.A., Bakar, M.F.A., and Mohd Rozi Umor, M.R. (2014) Permian ultrafelsic A-type granite from Besar Islands group, Johor, peninsular Malaysia. Journal of Earth System Science 123 (8), 1857–1878.

Hansen, B. and Wemmer, K. (2011) Age and Metamorphic Evolution of the Basement Rocks in Thailand. In Ridd M.F., Barber A.J., Crow M.J (eds). The Geology of Thailand. The Geological Society, pp 19-32.

Hosking, K.F.G (1970) Primary tin deposits of Southeast Asia. Minerals, Science, and Engineering 2, 24-50.

Hutchison, C.S. (1977) Granite emplacement and tectonic subdivision of Peninsular Malaysia. Geological Society of Malaysia Bulletin 9, 187–207.

Hutchison, C.S. and Taylor, D. (1978) Metallogenesis in Southeast Asia. Journal of the Geological Society, London 135, 407-428.

Imai, A., Yonezu, K., Sanematsu, K., Ikuno, T., Ishida, S., Watanabe, K., Pisutha-Arnond, V., Nakapadungrat, S., and Boosayasak, J. (2012) Rare Earth Elements in Hydrothermally Altered Granitic Rocks in the Ranong and Takua Pa Tin-Field, Southern Thailand

Ishihara, S. (1977) The magnetite-series and ilmenite-series granitic rocks, Mining Geology (Japan) 27, 293-305.

Ishihara, S., Sawata, H., Shibata, K., Terashima, S., Arrykul, S., and Sata, K. (1980) Granites and Sn-W deposits of peninsular Thailand: Mining Geology, Spec. Issue 8, 223-241, Japan.

Ishihara, S., Moriyama, T. and Hirano, H. (2008) REE-rich granites of Ko Samui, Ko Phuket and Yod Nam Mine in Southern Thailand. In Proceedings of the International Symposium on Geoscience Resources and Environments of Asian Terranes (GREAT 2008), the 4th IGCP 516, and the 5th APSEG Meeting. Bangkok, Thailand, 24–26 November 2008, 238–247.

Jacobson, H.S., Pierson, C.T. et al. (1969) Mineral Investigation of northeastern Thailand. United States Geological Survey 618.

Kawakami, T., Osanai, Y., Nakano, N., Miyamaoto, T., Yonemura, K., and Charusiri, P. (2008) Upper amphibolite to lower granulite facies metamorphic rocks of western (Khao Chao) range, eastern Thailand. In Choowong, M. and Thitimakorn, T., Proceedings of the International Symposia on Geoscience, Resources, and Environments of Asean Terranes (GREAT 2008), Bangkok, pp 251-253.

Kawakami, T., Nakano, N., Higashino, F., Hokada, T. Osanai, Y., Yuhara, M., Charusiri, P., and Kamikubo, H. (2014) U-Pb zircon and CHIME monazite dating of granitoids and high - grade metamorphic rocks from the eastern and peninsular Thailand – A new report of Early Paleozoic granite. Lithos 200-201 (2014), 64-79.

Kanjanapayont, P., Grasemann, B., Edwards, M.A., Fritz, H. (2012a) Quantitative kinematic analysis within the Khlong Marui shear zone, southern Thailand. Journal of Structural Geology 35, 17–27.

Kanjanapayont, P., Klötzli, U., Thöni, M., Grasemann, B., Edwards, M.A. (2012b) Rb–Sr, Sm–Nd, and U–Pb geochronology of the rocks within the Khlong Marui shear zone, southern Thailand. Journal of Asian Earth Sciences 56, 263–275.

Kanjanapayont, P., Kieduppatum, P., Klötzli, U., Klötzli, E., Charusiri, P. (2013) Deformation history and U–Pb zircon geochronology of the high-grade metamorphic rocks within the Klaeng fault zone, eastern Thailand. Journal of Asian Earth Sciences 77, 224-233.

Lin, Y.L., Yeh, M.W., Lee, T.Y., Chung, S.L., Iisuka, Y., Charusiri, P. (2013) First evidence of the Cambrian basement in upper peninsula of Thailand and its implication for crustal and tectonic evolution of the Sibumasu terrane. Gondwana Research 24 (3–4), 1031-1037. https://doi.org/10.1016/j.gr.2013.05.014.

Metcalfe, I. 2002. Permian tectonic framework and palaeogeography of SE Asia. Journal of Asian Earth Sciences 20, 551–566. https://doi.org/10.1016/S1367-9120(02)00022-6.

Muenlek, S., Meesook, A., Tongchit, P., Tipdhonsap, C., and Skullkaew, P. (1985) Geological map of Chagwat Narathiwat and Amphoe Takbai (NB47-8, 5), scale 1:250,000: Department of Mineral Resources, Bangkok, Thailand.

Nakapadungrat, S. (1982) The Geochronology and Geochemistry of the Thong Lang Granite Complex, Central Thailand. Unpublished Ph.D. thesis, University of London, U.K.

Ng, S. W. P., Chung, S. L., Robb, L. J., Searle, M. P., Ghani, A. A., Whitehouse, M. J., Oliver, G. J. H., Sone, M., Gardiner, N. J., & Roselee, M. H. (2015). Petrogenesis of Malaysian granitoids in the Southeast Asian tin belt: Part 1. Geochemical and Sr-Nd isotopic characteristics. Geological Society of America Bulletin, 127(9-10), 1209-1237. https://doi.org/10.1130/B31213.1.

Pan Asia Metals (2023) Pan Asia Metals reports lithium recoveries past 80% at Reung Kiet Project, Thailand. Available at https://mining.com.au/pan-asia-metals-reports-lithium-recoveries-past-80-at-reung-kiet-lithium-project/ (on 3 May 2023)

Park, A.F. (1989) Granites and mineralization. In: Petrology. Encyclopedia of Earth Science. Springer, Boston, MA.

Pitﬁeld, P. E. J. (1988) Report on the geochemistry of the granites of Thailand. Report of the Overseas Directorate, British Geological Survey WC/88/6.

Pitakpaivan, K. (1969) Tin-bearing granite and tin-barren granite in Thailand. In Proceedings of the 2 nd. Technical Conference onTin, Tin Council, v.1, p. 283-298.

Pradidwan, J. (1985) Mineral distribution study for cassiterite and associated heavy minerals in Phuket Thailand. Southeast Asia Research and Development Centre, Ipoh, Malaysia 71 p.

Pradidwan, J. (1986) Mineral distribution study for cassiterite and associated heavy minerals in Ranong, Takua Pa and Phang Nga, Thailand. Southeast Asia Research and Development Centre, Ipoh, Malaysia 89 p.

Pradidwan, J. (1988) Mineral distribution study for cassiterite and associated heavy minerals in Surat Thani, Nakhon Si Thammarat, Trang, and Yala Provinces, southern Thailand. Southeast Asia Research and Development Centre, Ipoh, Malaysia 40 p.

Punyaprasidh, P. (1980) Investigation of the geology and mineralization of tin and tungsten of Samoeng mine area, northern Thailand. Unpublished Ph. D. thesis, University of Sheffield, U.K., 130 p.

Putthapiban, P. (1984) Geochemistry, Geochronology, and Tin Mineralization of Phuket Granites, Phuket, Thailand. Unpublished Ph.D. thesis, La Trobe University, Victoria, Australia.

Putthapiban, P. and Suensilpong, S. (1979) The Igneous Geology of Granitic Rocks of Hub Kapong and Hua Hin Areas -Granite Project. Department of Mineral Resources, Bangkok, 6, 1-15.

Putthapiban, P. (2002) Geology and geochronology of igneous rocks of Thailand. In Proceedings of the Symposium on Geology of Thailand, Bangkok, 26 – August 2002, 261-283.

Sanematsu, K., Kon, Y., Imai, A., Watanabe, K. and Watanabe, Y. (2011) Geochemical and mineralogical characteristics of ion-adsorption type REE mineralization in Phuket, Thailand. Miner Deposita 48, 437–451 DOI 10.1007/s00126-011-0380-5.

Schwartz, M.O., Rajah, S.S., Askury, A.K. ‘, Putthapiban, P., Djaswadi, S. (1995) The Southeast Asian Tin Belt. Earth-Science Reviews 38, 95-293.

Shawe, D.R. (1984) Geology and mineral deposits of Thailand. Open-file Report 84-403 U.S. Geological Survey, 190 p.

Suensilpong, S. (1977) The role of plate collision tin mineralization of Thailand. In Proceedings of the International Symposium on Plutonism in Relation to Volcanism and Metamorphism. Under the theme Circum Pacific Plutonism Terrane (CPPP), Japan, 15 p.

Sritangsirikul, P. (2023) Geochemistry and petrochemistry of ore related magmatism of mainland Southeast Asia. Ph. D. thesis, University of Tasmania, Hobart (in preparation).

Suwimonprecha, P., Friedrich, G., and Cerny, P. (1993) Contact relationships between the Phuket pegmatites and host rocks, Thailand. Journal of Southeast Asian Earth Sciences 8, 137–145.

Tegging, D.E. (1975) The Granites of Northern Thailand. Unpublished Ph. D. thesis, University of Manchester, Manchester, United Kingdom.

Tulyatid, J. (1991) 40Ar/39Ar Geochronological Study of Deformed Meta-granitoid Rocks Adjacent to the Hua-Hin Pranburi Fault System, Peninsular Thailand: M. Sc. Thesis, Queen’s University, Kingston, 151 p.