热液矿床同位素年代学

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1、热液矿床同位素年代学研究进展“地学沙龙”讨论——一些新的直接定年方法同位素定年的适用条件：同时性；具有相同的初始比值；封闭性。矿床形成时代确定的困难性：-多期次；-多来源；-开放的成矿条件。传统的矿床同位素定年方法：含钾的热液蚀变矿物K-Ar、Ar-Ar法；适用矿物：云母、钾长石一些副矿物的U-Pb和Pb-Pb定年；适用矿物：锆石、独居石、金红石等脉石矿物的Rb-Sr、Sm-Nd定年；适用矿物：萤石、电气石等传统定年方法的缺陷：这些方法基本上都只是一种间接的方法。测试矿物主要是蚀变矿物，热液蚀变事件不一定与成矿事件是同时的。利用锆石等U-Pb、Pb

2、-Pb定年的更要区分热液锆石与继承锆石，往往同一颗粒的锆石都是多成因的。脉石矿物也不一定与矿石矿物同时形成。新的矿床同位素定年方法：——金属矿床的直接定年方法：就是直接对金属矿石矿物或者成矿流体进行同位素定年。这种方法的兴起主要得宜于新一代高精度、高灵敏度的测试仪器的开发和利用。新一代的测试仪器：TIMS测试精度高，灵敏度高，用量少，U-Pb、Rb-Sr、Sm-Nd、Re-Os;MC-ICP-MS灵敏度高，测试时间短，U-Pb、Re-Os、Lu-Hf;SHRIMP能进行高精度的微区U-Pb定年。矿床直接定年技术：石英和闪锌矿中流体包裹体的Rb-Sr定

3、年；直接对硫化物进行Rb-Sr定年；直接对矿石矿物进行Sm-Nd定年；金属矿物的Re-Os同位素定年；单矿物的Pb逐步淋滤法定年；黄铁矿的Ar-Ar定年。石英中流体包裹体Rb-Sr定年：将成矿期的石英中的包裹的流体淋滤出来，测试Rb-Sr同位素组成进行定年（Shepherd&Darbysgire,1981;Pettke&Diamond,1995)两种方法：压碎淋滤法和热爆破法，Pettke&Diamond(1995)通过对人工合成包裹体研究后认为，压碎淋滤法的效果更好。注意点：1.石英形成期次很多,要尽量选取与成矿作用同期形成的石英;2.石英中包裹体

4、类型很多,也要尽量选取原生包裹体为主的。石英中流体包裹体Rb-Sr定年：国内目前做的主要是宜昌地质矿产研究所（李华芹等，1992，2001）西华山钨矿床的石英流体包裹体的定年：闪锌矿中流体包裹体Rb-Sr定年：最早是Nakai(1990)用此方法给MississippiValley-typeDeposit(MVD)定年成功。随后用这种方法对这类矿床定年，又有很多成功的例子（Nakaietal.,1993,Brannonetal.,1992,Christensenetal.,1995a,1995b)。但对其他类型的金属矿床还很少见到成功的例子。Pett

5、ke&Diamond(1996)对闪锌矿流体包裹体Rb-Sr定年的合理性做了解释。对澳大利亚一MVD矿床的定年：硫化物的直接Rb-Sr定年：将挑出的硫化物单矿物直接全溶，测试其Rb-Sr同位素比值，进行定年；Rb-Sr在硫化物中主要赋存在包裹体或者矿物晶格中，其Rb、Sr含量和Rb/Sr比值会有变化，从而满足定年的条件；不足：一般硫化物中Rb、Sr含量都很低（0.01-10ppm),给测试带来困难。胶东玲珑金矿的黄铁矿Rb-Sr定年：黄铁矿是玲珑金矿的主要载金矿物，利用黄铁矿的Rb-Sr同位素组成定年可以精确的给出金矿的形成时代为122~123Ma(

6、杨进辉和周新华，2000，Yang&Zhou,2001)。Carlin型金矿的硫砷砣汞矿的Rb-Sr定年：Tretbaretal.(2000)利用卡林型金矿中产出的硫砷砣汞矿的Rb-Sr同位素组成，获得了内华达Getchell金矿的精确成矿年龄：39.0Ma.矿石矿物的Sm-Nd同位素定年：相对于Rb-Sr同位素体系，Sm-Nd同位素抗扰动的能力更强，后期的热事件和变质事件对它的影响要小，更适合用于矿床，尤其对一些古老矿床进行定年。目前用Sm-Nd进行定年的矿物主要有：白钨矿、闪锌矿、黑钨矿以及萤石。加拿大SullivanPb-Zn-Ag矿床的Sm-

7、Nd定年：Jiangetal.(2000)利用闪锌矿矿石的Sm-Nd同位素组成，获得了加拿大Sullivan喷流沉积型块状硫化物矿床的形成年龄，为1451+/-46Ma，与该矿床中矿体下盘热液蚀变电气石岩的Sm-Nd等时线年龄（1470+/-59Ma)是吻合的。白钨矿的Sm-Nd同位素定年：白钨矿，CaWO4，是热液金矿，特别是绿岩带金矿的一种常见的伴生矿物。经常包含很高的稀土和Sr含量，具有高的Sm/Nd比值，适合于Sm-Nd定年。Bell(1989）最早用白钨矿的Sm-Nd同位素体系对太古代的Abitibi绿岩带金矿进行了定年,产出一个等时线年龄

8、2403+/-47Ma。随后有很多的利用白钨矿对绿岩带金矿进行定年的例子。超大型Muruntau金矿的白钨矿