铼-锇同位素体系定年研究综述

铼-锇(Re-Os)同位素体系以其特殊的地球化学性质为确定岩石的形成时间、演化过程及其地球动力学背景提供了重要参数。随着测试技术和超净化实验室的发展,Re-Os同位素的应用领域不断扩大,测试对象种类也随之扩展。然而,不同测试对象的Re-Os同位素赋存形式、活动特征及其体系封闭性有所差异。文章总结了以辉钼矿、普通硫化物、地幔橄榄岩包体、富有机质沉积岩以及灰岩作为Re-Os同位素体系定年对象的基本原理和研究进展,并对存在问题进行简要地评述,最后对其未来的发展方向作了展望,以期推动Re-Os同位素体系在地质科学中的研究和应用。     

铼-锇同位素测年法研究综述

Re-Os同位素测年的最合适的对象为辉钼矿,定年是基于放射性的187Re通过β衰变成为187Os而引起锇同位素异常来计算地质年代的。在目前的测试研究中,较常用的方案为Carius管溶样法-蒸馏分离Os-萃取分离Re-TJA PQ ExCell ICPMS测定同位素比值。在我国有许多成功用Re-Os同位素测定钼矿床成矿年龄的范例,对认识矿床特征及成因、总结区域的成矿演化规律、解决相关地质问题具有重要的理论意义,而且对于指导矿床的预测和勘查具有很高科学价值。     

湘东南将军寨钨矿花岗岩地球化学特征及铼-锇同位素定年

将军寨钨矿是湘东南白云仙矿田中一个典型的石英脉型黑钨矿床。岩石学和岩石地球化学研究表明,将军寨钨矿花岗岩体为一复式岩体,是同源岩浆演化的产物,具有壳源花岗岩的特征。文章研究了白云仙矿田将军寨钨矿花岗岩的地球化学特征,并进行石英脉型黑钨矿石中辉钼矿的铼-锇同位素定年,以精确厘定将军寨钨矿的形成时间,揭示湘东南地区钨、锡等有色金属成矿的时限及其地球动力学背景。铼-锇同位素定年结果表明,辉钼矿中铼的含量偏低,表明将军寨钨矿的成矿物质来源可能是以上地壳为主。4件辉钼矿样品的铼-锇同位素模式年龄为(151.3±2.5)Ma～(163.6±2.3)Ma,其等时线年龄为(169.6±2.7)Ma,这表明将军寨钨矿形成于燕山早期,为华南中生代大规模成矿作用的产物。     

铼-锇同位素地球化学进展

Re和Os是强亲铁元素。Re同位素有：^185Re(37．07％)和^187Re(62．93％)。Os有7个同位素：^184Os(0．018％)、^186Os(1．59％)、^187Os(1．64％)、^188Os(13．20％)、^189Os(16．10％)、^180Os(26．40％)和^192Os(41．0％)。^186Os和^187Os为放射性衰变产物。^186Os由^190Pt通过α衰变而成,^187Os由^187Re通过β衰变而成。     

安徽滁州琅琊山铜矿辉钼矿铼-锇同位素定年及其地质意义

首次运用铼-锇同位素方法对滁州琅琊山铜矿床中的辉钼矿进行定年。5件辉钼矿样品的模式年龄为(128.9±1.8)Ma～(130.3±1.9)Ma,187Re-187Os等时线年龄为(128.6±2.2)Ma,其加权平均方差(MSWD)为0.45,为滁州琅琊山铜矿床提供了准确的形成时限。分析结果表明,滁州琅琊山铜矿床是早白垩纪(燕山晚期)区域构造-岩浆活动的产物。琅琊山铜矿床辉钼矿中铼含量较高,推断成矿物质主要是壳幔混源,且主要是幔源。     

含有普通锇的辉钼矿Re-Os同位素定年研究

通过大量数据统计,表明较高比例的辉钼矿中存在普通锇。普通锇可能以类质同像形式存在于辉钼矿样品中,理论上辉钼矿中可能含有较高含量普通锇。辉钼矿样品含有较高含量普通锇可能对Re-Os定年结果产生很大影响,从原理上并结合实例证实了普通锇含量对辉钼矿Re-Os年龄影响程度。对于一般辉钼矿样品来讲,如果187Os总量(放射成因187Os与非放射成因187Os之和)与普通锇比值小于20,需要考虑普通锇对Re-Os模式年龄的影响,并提出了对于含有普通锇辉钼矿模式年龄的计算方法。先做出187Os/188Os-187Re/188Os等时线,求得初始187Os/188Os值,再根据初始187Os/188Os值和单个样品的普Os含量求得非放射成因的普Os中187Os的量。最后根据Re含量以及放射成因187Os含量得到模式年龄。     

辉钼矿铼—锇同位素年代学研究简介

辉钼矿铼－锇同位素年代学测定依据该矿物中含有由＾１８７Ｒｅ通过β＾－衰变而形成的放射性成因＾１８７Ｏｓ这一同位素年代学方法的由于８０年代以来微量铼，锇同位素质谱技术的成熟而逐浙应用于研究中，获得了具有地质意义的年龄值，对辉钼矿年龄测定的成功与否，选择适当的样品至关重要，一般而言，红外透光性大于３．５的辉钼矿样品的适合于铼－锇同位素年代学研究，其辉钼矿的铼－锇同位素年龄值十分接近于围岩的钾－氩或其它     

辉钼矿铼－锇同位素年代学研究简介

辉钼矿铼－锇同位素年代学测定依据该矿物中含有由１８７Ｒｅ通过β－衰变而形成的放射性成因１８７Ｏｓ。这一同位素年代学方法由于８０年代以来微量铼、锇同位素质谱技术的成熟而逐渐应用于研究中，获得了具有地质意义的年龄值。对辉钼矿年龄测定的成功与否，选择适当的样品至关重要。一般而言，红外透光性（ｉｎｆｒａｒｅｄｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）大于３．５的辉钼矿样品适合于铼－锇同位素年代学研究，其辉钼矿的铼－锇同位素年龄值十分接近于围岩的钾－氩或其它常规同位素方法的年龄值。     

福建省永定山口钼矿辉钼矿铼-锇同位素定年及其地质特征

福建永定山口钼矿位于武夷山北东-北北东构造带南段与南岭东西向构造带东段的复合部位,受上杭—云霄北西向断裂控制的湖雷早侏罗世火山喷发盆地的西北侧边缘,是目前福建省近年来钼矿地质找矿工作取得重大进展的矿床之一,也是已发现赋存于早侏罗世火山岩及火山碎屑沉积岩中仅有的一个中型钼矿床。文章通过采集钻孔中的辉钼矿进行铼-锇同位素年龄测定,获得辉钼矿等时线年龄为(165.3±3.5)Ma,表明该矿床形成于燕山早期,说明武夷山成矿带存在南岭成矿带相类似的成矿作用,为寻找南岭成矿带相类似成矿作用的找矿工作提出新的方向和新的思路。     

江西省大吉山钨矿床辉钼矿铼-锇同位素定年

大吉山钨矿床位于南岭成矿带,是赣南地区著名的大型钨矿床.文章首次运用铼-锇同位素方法对大吉山钨矿床进行精确定年,给出了可靠的辉钼矿铼-锇等时线年龄(161.0±1.3) Ma.该年龄代表了大吉山石英脉型黑钨矿的成矿年龄,属于燕山早期.大吉山石英脉型黑钨矿成矿年龄的精确厘定,为本地区的成矿理论研究提供了重要数据,也进一步...     

湘南新田岭大型钨钼矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

新田岭矿床是湘南地区一大型矽卡岩-石英脉型钨钼多金属矿床,在成因上与骑田岭岩体早期侵位的角闪石黑云母二长花岗岩相关。分别对该矿床矽卡岩型和石英脉型矿石内的辉钼矿单矿物进行了Re-Os同位素测年,结果显示,矽卡岩型矿石中1件辉钼矿的187Re-187Os模式年龄为159.1±2.6Ma,6件石英脉型矿石中辉钼矿的187Re-187Os模式年龄为159.1～160.2Ma,加权平均值为159.4±1.3Ma,对应的等时线年龄为161.7±9.3Ma,与已有的矽卡岩内铁云母Ar-Ar年龄(157.1±0.3Ma)和石英脉内石英流体包裹体的Rb-Sr年龄(157.4±3.2Ma)在误差范围内相吻合,指示新田岭钨钼矿床的成矿时限大致可限定为157.1～161.7Ma,表明钨钼矿化与该区骑田岭岩体早期侵位的角闪石黑云母花岗岩(160～163Ma)具有密切的时间关系。结合已有的研究结果认为,新田岭大型钨钼矿床与骑田岭岩体早期侵位的角闪石黑云母二长花岗岩具有密切的时、空联系,而南部的芙蓉锡矿与晚期侵位的黑云母二长花岗岩更为密切,整个骑田岭A型花岗岩的侵位及相关的钨锡多金属成矿作用应为一个连续的演化过程,均为南岭地区150～160Ma钨锡多金属爆发式成矿作用的产物。该区在中-晚侏罗世(150～165Ma)岩石圈的伸展减薄背景下,软流圈地幔物质沿着深大断裂上涌,强烈的壳幔相互作用可能为大规模的花岗质岩浆活动及钨锡多金属的成矿大爆发提供了主要的热动力和部分物源。     

湖南宝山铜-钼多金属矿床成岩成矿的U-Pb和Re-Os同位素定年研究

湖南宝山是一个Cu-Mo-Pb-Zn-Ag多金属矿床,成因上与花岗斑岩、花岗闪长斑岩关系密切,矿床以宝岭倒转背斜(宝山中区)为中心,空间上具有明显的蚀变与矿化分带,其中心部位(宝山中区)的矿体产在花岗闪长斑岩(花岗斑岩)的内外接触带,围岩蚀变主要为矽卡岩化,成矿元素组合以Cu-Mo为主,而宝山东区、宝山西区及北部的财神庙矿区则主要为产于石炭系碳酸盐岩中的铅锌银矿化.通过对与成矿作用关系密切的花岗闪长斑岩中锆石SHRIMP U-Pb同位素测年,获得了高精度的花岗闪长斑岩的成岩年龄为158±2Ma(MSWD=0.26,Probability=0.61,n=12),与前人(伍光英等,2005)的SHRIMP数据合并计算则可得到一个161±1Ma(MSWD=0.66,Probability=0.42,n=23)的高精度U-Pb和谐年龄.该年龄可以代表宝山矿区中酸性小岩体的成岩年龄.通过对含矿矽卡岩中辉钼矿Re-Os同位素测年,获得辉钼矿的成矿年龄为160±2Ma.因此,本文认为宝山矿床成岩与成矿具有同时性,花岗闪长斑岩与宝山矿床的形成有成因联系.通过对区域上已获得的成岩-成矿年龄资料的综合对比分析,表明湘南乃至整个南岭中段地区中生代大规模岩浆作用与成矿第一高峰期为155～165Ma,宝山多金属矿床正是华南这一高峰期的产物.这为进一步研究区域成矿规律提供了重要同位素年代学依据.     

湘西大溶溪钨矿床中辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

湘西大溶溪钨矿床,为雪峰隆起区内的一个中型白钨矿矿床。文章对该矿床中穿插钨矿体的含辉钼矿石英脉进行了Re-Os同位素年代学研究。分析结果显示,该矿中辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄为217.0~221.1 Ma,平均为（219.0±1.2） Ma,其对应的等时线年龄为（223.3±3.9） Ma,揭示其形成于晚三叠世。这些年龄数据与矿区内大神山花岗岩的侵位时间〔（224.3±1.0） Ma〕基本吻合,表明该区含辉钼矿石英脉的形成与花岗岩的侵位具有密切的时、空联系。考虑到该区钨矿体的形成时间介于花岗岩和含辉钼矿石英脉之间,因此,推断大溶溪钨矿床形成于223 Ma左右。该研究成果,不仅为湘西雪峰隆起区存在多期次的钨成矿事件提供了可靠证据,同时又进一步证实了华南地区确实存在一次区域性的与印支期花岗岩有关的成矿作用。     

湖南川口三角潭钨矿床中辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

三角潭钨矿是产于衡阳盆地东侧的一个大型石英脉型钨矿床,矿体主要赋存在斑状黑云母二长花岗岩与围岩的内接触带上。为了查明该矿床的形成年代,作者采集了6件石英脉型钨矿中伴生的辉钼矿样品进行ReOs同位素年代学研究。结果表明,三角潭钨矿辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄(222.5±3.3)Ma~(226.9±3.2)Ma,加权平均年龄为(224.9±1.3)Ma,等时线年龄为(225.8±4.4)Ma,揭示三角潭钨矿形成于晚三叠世。三角潭钨矿成矿地质事件的厘定,为华南地区印支期成矿提供了新的有力证据。在前人研究的基础上,对华南地区已有的印支期花岗岩高精度年代学数据和矿床年代学数据进行统计,发现花岗岩成岩年龄集中于210~240 Ma,矿床成矿年龄介于211~232 Ma,矿床成矿年龄与与之密切相关的花岗岩成岩年龄基本吻合,指示华南地区存在一次区域性的、与印支期花岗岩有关的成矿作用,成矿潜力大。     

赣南八仙脑破碎带型钨锡多金属矿床成矿流体和年代学研究

八仙脑矿床为赣南近年确认的较为典型的破碎带型钨锡多金属矿床。本文通过流体包裹体岩相学、显微测温、氢、氧同位素和年代学研究,探讨了八仙脑钨矿成矿流体来源及演化、成岩成矿时代和形成构造环境。结果表明,流体包裹体以液体包裹体为主,含少量CO2包裹体,流体具低(150～170℃和200～220℃)、中(250～270℃)和高(290～310℃)等不同的显微测温峰,显示出多期次流体活动相互叠加的特征,成矿流体为低盐度、低密度的H2O-CO2-NaCl体系。矿石中石英的δD为-78‰～-65‰,δ18OH2O为4.33‰～6.44‰,表明成矿流体以岩浆水为主并有大气降水的混合。利用SHRIMP锆石U-Pb法和辉钼矿Re-Os等时线法,分别获得八仙脑矿区成矿黑云母花岗岩和破碎蚀变带中黑钨矿-石英脉的形成年龄为157.2±2.2Ma和157.9±1.5Ma,成岩成矿年龄一致,均为晚侏罗世。结合区域最新研究成果,认为赣南钨矿形成于华南中生代岩石圈伸展时期的侏罗纪板内拉张环境的地球动力学背景,为同一成岩成矿系统的产物。     

湘南九嶷山大坳钨锡矿的Re-Os同位素定年研究

湘南九嶷山大坳钨锡矿床与具有铝质A型花岗岩特征的金鸡岭复式花岗岩关系密切。矿床类型包括云英岩体型、破碎带蚀变岩型、变花岗岩型和云英岩-石英脉型等4类。通过对云英岩-石英脉型钨锡矿中辉钼矿Re-Os同位素测年,获得辉钼矿的等时线年龄为(151.3±2.4)Ma,与花岗岩成岩年龄(151～156Ma)一致,显示成矿与成岩是同时的。通过对区域上获得的高精度成矿年龄综合分析对比,认为150～160Ma为南岭地区中生代大规模成矿作用的高峰期,九嶷山大坳钨锡矿床正是这一高峰期的产物。这为进一步研究区域成矿规律,指导区域找矿提供了重要同位素年代学依据。     

湖南邓阜仙印支晚期二云母花岗岩年代学、地球化学特征及其意义

邓阜仙花岗岩体位于湖南省东部,是印支期-燕山期多期次多阶段侵入的复式岩体。本文对邓阜仙岩体中部的两件二云母花岗岩样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,得到的锆石U-Pb年龄为222.9±1.6Ma和224.3±2.4Ma,首次证实了邓阜仙岩体存在有印支晚期二云母花岗岩。印支晚期二云母花岗岩具有高硅、高碱、强过铝质的特征,富集Cs、Rb、U、Pb而亏损Ba、Sr、Ti等元素,与华南己发现的其他印支期强过铝质花岗岩类似。花岗岩较高的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i值（0.721463~0.728115）、较低的ε_Nd（t）值（-11.68~-11.33）以及1.92~1.95Ga的Nd模式年龄说明其主要起源于区内古元古代地壳的部分熔融。邓阜仙印支晚期二云母花岗岩与华南印支期强过铝质花岗岩的成岩时间一致,根据区域地质特征及花岗岩地球化学特征,认为其形成于后造山伸展的构造环境。邓阜仙钨矿与区内燕山期花岗岩有密切的成因联系。印支晚期二云母花岗岩具有较高的钨含量,属于富钨岩体,可能为燕山期的钨成矿作用提供了物质基础。     

湖南金船塘锡铋矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

湖南东坡矿田位于南岭成矿带的西段,构造位置上处于扬子板块与华夏板块的对接地带,矿田内以千里山岩体为中心,发育一系列与燕山期花岗质岩浆作用有关的超大型、大型和中型钨锡钼铋多金属矿床。金船塘锡铋矿床是东坡矿田内一个以锡铋为主的大型矽卡岩型多金属矿床。本文对该矿床的矽卡岩型矿石中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年。结果显示,辉钼矿Re-Os同位素模式年龄范围为157.2±2.8Ma至162.4±2.4Ma,加权平均值为159.8±2.9Ma,对应的Re-Os等时线年龄为158.8±6.6Ma;这些年龄数据与柿竹园矿床辉钼矿的Re-Os等时线年龄(151.0±3.5Ma)在误差范围内基本一致,亦与区内千里山岩体锆石U-Pb年龄(152±2Ma)接近,指示金船塘Sn-Bi矿床与区内花岗岩具有密切的时间和成因关系。结合区域上已有的研究成果,包括金船塘矿床在内的东坡矿田的成岩成矿作用主要集中在149～161Ma,与南岭地区大规模的钨锡多金属成矿作用时限(150～160Ma)一致;另外,区域上的研究表明,幔源物质广泛参与了湘南钨锡矿集区晚中生代的成岩成矿作用,指示该区中-晚侏罗世爆发式的成岩成矿作用可能是区域地壳拉张-岩石圈伸展减薄背景下,强烈的壳幔相互作用的结果。     

陕西西沟钼矿床辉钼矿Re-Os年代学和同位素地球化学特征及其地质意义

西沟钼矿床是东秦岭黄龙铺地区近些年新发现和勘查的碳酸岩脉型钼矿床。钼矿体主要赋存于新太古界太华群变质岩内的石英方解石碳酸岩脉中,呈脉状、似层状或透镜状产出。辉钼矿主要呈浸染状、薄膜状、团块状分布于石英方解石碳酸岩脉中,成矿有关的围岩蚀变有钾长石化、硅化、黄铁矿化、萤石化、硬石膏化等。为查明西沟钼矿床的成矿时代、成矿物质来源、成矿机制、确定矿床类型,文章开展了辉钼矿Re-Os同位素测年,同位素地球化学分析。6件辉钼矿样品Re-Os同位素测年结果,模式年龄为(222.3±3.4)Ma～(226.6±3.7)Ma;加权平均年龄为(225.1±1.4)Ma;等时线年龄为(224.6±9.1)Ma,表明该矿床形成于晚三叠世。硫化物和硫酸盐的S同位素组成、重晶石和方解石Sr-Nd同位素组成及方解石C-O同位素组成均指示:西沟钼矿的成矿物质可能主要来源于地幔。根据其与华北陆块南缘其他碳酸岩型钼矿床地质特征、成矿时代和成矿物质来源等对比,确定西沟钼矿床属碳酸岩型脉状矿床。成矿作用发生于扬子板块与华北板块碰撞造山的后碰撞伸展环境,由于软流圈物质上涌诱发富集岩石圈地幔发生低程度部分熔融,所形成的碳酸质流体携带钼等成矿物质上升,在NW-NWW向深断裂带沉淀富集成矿。