新疆东天山黄滩金铜锌矿成矿时代——来自白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年龄约束

卡拉塔格是东天山十分重要的铜矿集区,发育5个不同时代和成矿类型的成矿系统。近年来新发现了黄滩(包括金岭)金铜锌矿床,赋存于火山岩系中,发育层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化,但层状矿化和黄铁绢英岩化形成时代不清楚,制约了进一步找矿勘查工作。本文基于野外调查和室内研究,开展白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年代学研究,获得黄铁绢英岩中白云母^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为429.46±3.91 Ma,7件层状矿化中黄铁矿Re-Os等时线年龄为436.5±4.2 Ma。层状矿化年龄与前人获得含矿岩系英安岩和英安质凝灰岩年龄(434~438 Ma)、脉状矿化年龄(432~438 Ma)一致,表明层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化是同一成矿事件的产物,黄滩为富金火山成因块状硫化物(VMS)型矿床。因此,尽管黄滩和红海‒黄土坡为VMS型矿床,红石为火山热液脉状矿床,但它们均为同一VMS成矿系统,形成于430~439 Ma,受控矿因素的差异,造成了成因类型、矿化类型和成矿元素组合的多样性。

新疆西天山智博铁矿成矿时代——来自锆石U-Pb年龄和黄铁矿Re-Os年龄的证据

智博铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带的大型富铁矿床,在区域成矿规律研究和找矿勘查方面极具代表性。本文选择能限定铁矿体时代的围岩火山岩、侵入围岩地层的石英闪长岩开展锆石U-Pb测年,并挑选与磁铁矿共生的黄铁矿开展Re-Os同位素定年,试图厘定其成矿时代。本文获得5件铁矿石样品中黄铁矿的Re-Os等时线年龄为307±12Ma,围岩绿帘石化安山岩的锆石U-Pb年龄为312.0±3.4 Ma,安山质集块岩年龄为317.8±2.5 Ma,两件石英闪长岩的年龄分别为317.0±2.2 Ma和315.4±0.9 Ma,据此认为智博铁矿成矿于晚石炭世,该时期火山喷发-岩浆侵入-铁矿近乎同时形成,是同一岩浆-热液事件的不同体现,并推测“晚石炭世火山机构+岩浆侵位+热液蚀变”区是铁矿就位的场所,应当作为重要勘查目标。

吉林省敦化市松江河金(钼)矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

松江河金(钼)矿是近十年来发现的产在韧性变形带内的一座中型金矿床(Au资源储量达9 t)。近年来,在松江河矿区五中段至八中段发现大量辉钼矿分布,至少延深至九中段,从五中至八中段钼矿化具有明显的增强趋势。为确定钼成矿时代,文章利用高精度ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素测年技术,首次获得了松江河矿床的辉钼矿Re-Os同位素加权平均模式年龄和等时线年龄分别为(167±2.4) Ma和(158±10)Ma,该年龄与前人报道的松江河矿区黄泥河岩体的年龄(164~162 Ma)和五道溜河岩体的年龄(174~172 Ma)误差范围内基本一致,证实了该矿床成矿与成岩作用近于同时发生,且主要在燕山早期的中、晚侏罗世。结合吉林省中东部地区已发表的成岩与成矿年代学资料,文章认为,区内钼多金属矿床形成于燕山期古太平洋板块向欧亚大陆岩石圈俯冲的活动大陆边缘的地球动力学背景。矿床中辉钼矿的ω(Re)为142.74×10^(-6)~217.67×10^(-6),均值为196.58×10^(-6),结合矿床地质特征和成矿岩体及矿石O、S、Pb同位素等证据,文章认为该矿床的成矿物质主要为地幔来源,来自深部的流体可能对该矿床的成矿作用起了重要作用。

赣北石门寺钨铜多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

为了解赣北石门寺钨铜多金属矿床的钨富集机理及矿床成因,对该矿床中的辉钼矿开展了Re-Os同位素年代学研究。结果显示,6件辉钼矿样品的Re-Os模式年龄为140.2~142.5 Ma,加权平均年龄为(141.37±0.84)Ma(MSWD=0.84),等时线年龄为(141.79±0.97)Ma(MSWD=1.10),二者在误差范围内一致,可以代表辉钼矿的矿化年龄,指示该矿床的成矿时间为141 Ma左右。对赣北、赣中和赣南地区的成岩成矿年龄进行对比,发现三地的成岩成矿事件在时间上具有连续性。结合区域构造演化历程,本文认为石门寺钨铜多金属矿形成于早白垩世时期的伸展减薄环境。

马达加斯加Maevatanana金矿床Re-Os同位素年龄及其地质意义

马达加斯加Maevatanana金矿床是一个产在绿岩带中的石英脉型金矿床,其成因备受争议。本文对其进行了元素地球化学分析和测年,探讨了金矿床的成矿时代和成矿过程。马达加斯加Maevatanana片麻岩金含量为1.11×10^(-9)~80.8×10^(-9),平均值19.55×10^(-9);片麻岩中黄铁矿为主要载金矿物,黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为752±27 Ma。含金石英脉金品位26.44×10^(-6)~132.22×10^(-6),黄铁矿为主要载金矿物,含金石英脉中黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为535±26 Ma,代表了Maevatanana金矿床的成矿年龄。两期黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄与泛非造山事件两次碰撞的时间相对应。片麻岩金含量远远高于地壳平均品位,在黄铁矿中可见包裹金,黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄表明752±27 Ma花岗岩、辉长岩侵入,马达加斯加地体发生了广泛的绿片岩相到角闪岩相的变质作用,火山沉积岩中的金被活化、迁移、富集形成矿源层。含金石英脉的成矿年龄535±26 Ma和马达加斯加中北部寒武纪后碰撞A型花岗岩的年龄一致,野外证据和地球化学数据表明Maevatanana金矿床和寒武纪后碰撞A型花岗岩有密切的成因联系。在岩浆上升过程中,岩浆逐渐演化形成成矿流体,这些成矿流体进入容矿构造,富集成矿。

小秦岭车仓峪钼矿成因研究:辉钼矿Re-Os年龄及黄铁矿微量元素制约

车仓峪钼矿位于小秦岭中生代娘娘山花岗岩体与太华群基底的接触带内,矿体发育在由一组X节理控制的石英脉内。本文对车仓峪钼矿开展了辉钼矿Re-Os定年以及黄铁矿微量元素LA-ICP-MS原位分析工作。所得辉钼矿Re-Os模式年龄为133.8±4.3Ma和132.7±2.2Ma,表明车仓峪钼矿的成矿年龄为早白垩世,与娘娘山岩体的成岩年龄一致。辉钼矿样品的Re含量较低,为83×10-6和86×10-6,指示了成矿物质可能来源于I型花岗岩——娘娘山花岗岩。对与辉钼矿共生的黄铁矿进行LA-ICP-MS微量元素原位分析,发现黄铁矿中Ni含量低（4.5×10-6～76.1×10-6,平均17.4×10-6）,表明其来源应该是酸性岩,也就是其围岩娘娘山花岗岩。综合辉钼矿定年以及黄铁矿微量元素分析结果,车仓峪钼矿应该是早白垩世娘娘山花岗岩侵位时,由岩浆冷凝分异出的成矿流体充填和交代围岩形成。同时,小秦岭燕山期Mo矿化并不伴随Au矿化,结合已有资料,从侧面说明燕山期可能并不是小秦岭金的主成矿期。

大兴安岭北部比利亚谷铅锌矿黄铁矿Re-Os同位素年龄及He-Ar同位素地球化学特征

比利亚谷铅锌矿位于海拉尔-根河中生代火山盆地北西缘的得尔布干成矿带。该矿床赋存于上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩中,受NW向断裂构造控制,主矿体呈脉状产出。由于缺少适合传统放射性同位素定年的矿物,其成矿时代未得到很好的限定,制约了对矿床成因的认识。本文采用矿床中与矿石矿物密切共生的黄铁矿Re-Os同位素定年技术对比利亚谷铅锌矿的成矿时代进行研究。定年结果显示,热液成因黄铁矿Re-Os等时线年龄为133.4±4.4 Ma,与成矿带内其他铅锌矿成矿时间相似,说明得尔布干成矿带内中生代铅锌银矿床基本形成于同一时代。比利亚谷矿床硫化物包裹体He-Ar同位素分析显示,^(3)He/^(4)He比值为0.02~2.37 Ra,^(40)Ar/^(36)Ar比值为293.5~306,表明主成矿期多金属成矿流体主要为地壳流体和饱和大气水的混合,但有少量幔源成分参与。比利亚谷矿床形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的碰撞后伸展环境,得尔布干成矿带属于蒙古-鄂霍茨克成矿省的一部分。

青海东昆仑三通沟北锰矿成矿时代与物质来源:来自Re-Os同位素年代学与地球化学的约束

东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物质来源存在海底热液为主还是海底热液与陆源风化共同来源的不同认识。为了解决这些问题,本文在对三通沟北锰矿进行详细野外地质调查和钻孔岩芯编录的基础上,选择11件锰矿石进行Re-Os同位素分析,获得了442±15Ma的Re-Os等时线年龄,说明三通沟北锰矿带形成于晚奥陶世,不是前人认为的中-新元古代,这一成矿年龄与区域上的奥陶纪纳赤台群沉积岩的形成时代一致。同时Re-Os同位素分析获得的^(187)Os/^(188)Os初始值为0.67±0.02,该值明显低于同期海水的Os同位素组成(0.72),初步表明三通沟北锰矿的锰质来源以海底热液为主。矿石在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)、Al/(Al+Fe+Mn)-Fe/Ti、Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10和lgU-lgTh等图解上主要位于热水沉积区,矿石稀土元素配分型式也具有海底热液来源的特征。可见三通沟北锰矿的成矿物质来源主要与海底热液活动有关。

青海格尔木驼路沟喷流沉积型钴(金)矿床的黄铁矿Re-Os定年

青海驼路沟矿床是新近发现的中国西北首例独立大型喷流沉积型钴（金）矿床，赋矿岩石为富钠的热水沉积岩——石英钠长石岩。利用Re-Os同位素体系（ICP-MS方法）对不同类型矿石中的7件黄铁矿样品进行了定年，结果表明尽管它们的Re（0．122×10^-9～8．988×10^-9）和Os（0．00313×10^-9～0．05366×10^-9）的含量很低，但在两种相关图解上分别得到432±23Ma和442±17Ma较好等时线年龄。该Re-Os定年结果不仅进一步厘定区域纳赤台群地层的主体时代为早古生代，而且为确定东昆仑造山带晚奥陶世板块裂解及成矿作用提供了新的重要证据，对深入认识区域成矿规律和探讨地质构造演化具重要意义。

贵州贞丰烂泥沟卡林型金矿床含砷黄铁矿Re-Os同位素测年及地质意义

贵州贞丰烂泥沟金矿(现称锦丰金矿)是滇黔桂“金三角”已知最大的卡林型金矿床,矿体赋存于断层破碎带内,最主要的载金矿物是具环带结构的含砷黄铁矿。本文运用Re-Os同位素法对该矿床的9个含砷黄铁矿样品进行了两次测试,成功获得10-9～10-12级Re-Os同位素数据:Re0.1257～1.233ng/g,Os6.75～33.50pg/g,等时线年龄为193±13Ma,反映其成矿时代为早侏罗世。等时线的初始n(187Os)/n(188Os)值为1.127±0.043,指示成矿物质来源于地壳而不是地幔。结合其他资料,初步建立其成矿模式为:盆地流体不断地从沉积物中萃取出包括金在内的成矿组分,形成含矿流体。印支期挤压造山期间,含矿流体沿不整合接触面和同生断层向上运动,造山后的伸展含矿流体进入减压扩容空间沉淀形成超大型金矿床。成矿作用发生在从印支期挤压造山向燕山期伸展转变的构造转换期。该模式与本文得到的成矿年龄和初始比值相吻合。

辽东裂谷白云金矿载金黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

白云金矿是辽东裂谷区内重要的大型金矿之一,长期以来缺少直接的年代学数据。本次对白云金矿不同矿石类型中的8件载金黄铁矿进行了Re-Os同位素定年,获得其等时线年龄为225.3±7.0 Ma(MSWD=5.8),187Os/188Os初始值为2.1±2.8。结合前人的研究成果及本次年代学研究得出:白云金矿形成于印支期,其成矿物质主要为壳源,白云金矿是与印支期岩浆活动有关的热液矿床;其形成构造背景可能为受蒙古–鄂霍次克大洋向南北两侧俯冲之后的陆内后碰撞造山环境。本次研究也为今后在辽东裂谷区寻找与印支期岩浆活动有关的矿床提供了依据。

安徽铜陵新桥Cu-Au-Fe-S矿床黄铁矿Re-Os定年及成矿意义

安徽铜陵地区是长江中下游Cu-Au-Fe-S成矿带中的一个重要成矿区，新桥大型Cu-Au-Fe-S矿床为其重要的矿床之一。运用Re-Os同位素定年方法对该矿床中矿石的黄铁矿进行了精确定年测定，首次获得了黄铁矿的Re-Os等时线年龄为126±11Ma，初始Os值1.2±1.9（MSWD=2.6），属早白垩世，代表了铁硫化物的成矿年龄。结合前人的精确同位素定年结果，认为铜陵地区存在两种成矿事件，一种是与Cu-Au-Mo矿有关的成矿事件，代表的铜钼金硫化物的成矿年龄为138.0～140.0Ma；另一种与铁矿有关的成矿事件，代表的铁硫化物的成矿年龄为112.6～126Ma。

金顶铅锌矿黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

关于金顶铅锌矿的成矿时代至今未获得精确的同位素测年数据,这严重制约了我们准确厘定该矿的成矿动力学背景。鉴于此,本文根据黄铁矿的产状特征,将其区分为沉积成岩期和热液期黄铁矿,并开展了Re-Os同位素测年的研究(ICP-MS方法)。虽然黄铁矿的R(e0.4069×10-9～375.2620×10-9)和O(s 0.0008×10-9～0.4131×10-9)含量变化很大,部分样品含量很低,但它们仍然揭示出两组等时线年龄:分别为114±13 Ma和65±10 Ma。笔者认为114 Ma等时线年龄可能代表了沉积成岩过程当中的一期矿化年龄,而65 Ma可能记录了铅锌主矿化之前热液作用开始活动的时间。结合其他方面的地质证据推断金顶铅锌矿主矿化时代可能在28～37 Ma之间。

广西铜坑锡多金属矿黄铁矿的Re-Os同位素组成及成矿物质来源示踪

利用Re-Os同位素技术,对大厂铜坑锡多金属矿床中的黄铁矿进行了Re、Os同位素组成的测定,获得黄铁矿等时线年龄为（122±44）Ma。黄铁矿的N（187Os）/N（188Os）初始比值为0.56±0.12;γOs值为197.46～394.16,平均值为293.49,介于地幔与地壳之间,结合矿物中普通Os的w（Os）u对w（Re）/w（Os）比值,提出了其成矿物质来源可能为壳幔混合来源的新认识。

新疆阿尔泰蒙库铁矿床的辉钼矿Re-Os年龄及意义

蒙库大型铁矿位于阿尔泰南缘麦兹盆地,赋存于晚志留世-早泥盆世变质火山-沉积岩系中,容矿岩石为石榴石矽卡岩、变粒岩、浅粒岩和大理岩。矿体总体顺层分布,空间上与矽卡岩密切相关。对1号矿体含黄铁矿辉钼矿石英大脉中辉钼矿Re-Os同位素年代学进行了研究,7件样品的Re-Os同位素模式年龄为(261.6±3.7)～(264.0±3.6)Ma,加权平均值为262.9±1.4Ma,等时线年龄为261±6.9Ma,表明蒙库矿区在中二叠世晚期存在一次热液活动和铜钼矿化事件,同时也限定了铁主成矿时间早于中二叠世,可能是早泥盆世。辉钼矿样品的Re含量为(22.74～35.69)μg/g,指示钼铜成矿物质具有壳幔混合的特征。

东天山天宇铜镍硫化物矿床磁黄铁矿Re-Os同位素物质来源示踪

天宇岩浆铜镍硫化物矿床的矿体由浸染状矿体和块状矿体组成。采用同位素稀释Triton-plus测定了浸染状矿石和块状矿石的磁黄铁矿Re-Os同位素比值。结果表明:浸染状矿石w(Re)为11.82×10^(-9)~45.28×10^(-9),w(Os)为0.944×10^(-9)~8.528×10^(-9),187Os/188Os初始比值为0.885~2.332,γOs为607~1763;块状矿石w(Re)为49.38×10^(-9)~315.10×10^(-9),w(Os)为0.191×10^(-9)~42.420×10^(-9),187Os/188Os初始比值为0.654~3.322,γOs为423~2555。Re、Os含量、同位素组成和特征值表明,该矿床物质为壳-幔混合来源,块状矿石可能比浸染状矿石经历了更强的地壳物质混染。浸染状矿体发育透闪石化、蛇纹石化、绿泥石化蚀变,表明存在岩浆期后热液活动,但块状矿体热液蚀变不明显,块状矿石的Re-Os同位素特征可能是与地壳岩石直接作用的结果。地壳混染作用发生在深部岩浆房,同时也发生在岩浆侵位及再次迁移过程中,这些过程造成块状矿体与浸染状矿体不同的同位素特征。

德兴斑岩铜矿田黄铁矿Re-Os同位素定年及其地质意义

德兴斑岩铜矿田是中国东部最大的斑岩铜矿系统,一直以来,德兴铜矿的成矿过程和成因机制都是矿床学家关注的热点问题。前人在德兴铜矿的围岩蚀变、矿化期次、流体特征、成岩年代等方面取得了较为一致的认识,但其成矿时代仍争议较大。文章首次对矿田内与黄铜矿密切共生的黄铁矿进行了Re-Os同位素定年,10件样品中的4件w(Re)极低,模式年龄变化范围大,且误差较大,故不对其进行讨论;其余6件的w(Re)为10.58×10^(-9)～102.59×10^(-9),普通w(Os)较低(0.0054×10^(-9)～0.0113×10^(-9)),w(^(187)Os)较高(0.019×10^(-9)～0.177×10^(-9)),Re/Os比值较高(4406～73 422),为低含量高放射性Os成因硫化物。研究获得黄铁矿Re-Os同位素加权平均模式年龄为(165.3±2.3)Ma(MSWD=1.04)。因此,德兴铜矿的铜成矿年龄为中侏罗世,综合前人资料,德兴铜矿最可能形成于古太平洋板块俯冲的远程效应影响下的陆内伸展的地质背景,为陆内环境斑岩铜矿。

辽宁鞍本地区铁矿床黄铁矿和辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

本文利用Re-Os同位素体系(ICP-MS方法)对1件辉钼矿和10件黄铁矿样品进行定年。1件辉钼矿的ReOs模式年龄为(2376±37)Ma,10件黄铁矿获得了3组Re-Os年龄:1(2567±36)Ma^(2540±37)Ma(模式年龄);2(2237±112)Ma(模式年龄);3(1572±140)Ma(等时线年龄)。(2376±37)Ma的辉钼矿形成于古元古代,是目前中国已知最老的辉钼矿年龄之一,其成矿物质来自地壳,(2237±112)Ma的黄铁矿属于热液成因,其成矿物质来自地壳,(2376±37)Ma^(2237±112)Ma的Re-Os年龄代表了一次重要的热液改造事件;(2567±36)Ma^(2540±37)Ma的黄铁矿是原始沉积形成的,是目前中国已知最老的黄铁矿年龄,该年龄代表了2.5Ga形成BIF的地质事件;(1572±140)Ma的黄铁矿形成于中元古代,具有明显的壳源特征,该年龄代表了一次较晚期的热液改造事件。这些年龄为确定鞍本地区铁矿的热液活动时间提供了新的重要证据,对深入认识区域成矿规律和探讨地质构造演化具有重要意义。

赣南雷公嶂钼矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

雷公嶂钼矿床是赣南地区新发现的一座具中型钼矿找矿前景的独立钼矿床,成矿特征明显区别于赣南已发现的与钨多金属共(伴)生的钼矿床。为确定矿床成矿时代,文章利用高精度ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素测年技术,首次获得了雷公嶂钼矿床的辉钼矿Re-Os同位素加权平均模式年龄,为(156.3±1.0)Ma,等时线年龄为(156.9±3.6)Ma,证实了矿床成岩与成矿作用同时发生,形成于南岭地区燕山早期中晚侏罗世(165~150 Ma)。矿床中辉钼矿的w(Re)为6.104×10-6~13.974×10-6,平均为8.507×10-6,结合矿床地质特征和成矿岩体主量元素及Hf同位素等证据,文章认为成矿物质来自地壳,没有地幔物质加入。结合赣南地区成岩与成矿年代学资料,文章认为区内钨钼多金属矿床形成于华南中生代岩石圈大规模伸展-减薄的地球动力学背景。

黄铁矿Re-Os法测年在胶东金矿中的应用初探

该次工作为黄铁矿Re-Os法测年在胶东金矿中的首次应用。在大尹格庄金矿中获得了由3件黄铁矿样品组成的(144.8±1.8)Ma等时线年龄,暗示着大尹格庄金矿区可能存在一期晚侏罗世的Au成矿事件。通过对大尹格庄、夏甸、土堆金矿黄铁矿Re-Os同位素年代学的研究,表明黄铁矿的Re-Os同位素特征在胶东金矿中具有一定的复杂性。该文总结了影响黄铁矿Re-Os同位素测年结果的因素,认为在利用该方法进行金矿床定年时,应当将不同期次黄铁矿分别送样,适当拉大采样间距,并尽可能降低实验测试误差,以期获得更精确可靠的年龄。