郑雷雷 寿玲芳 卢刚 张印

摘要：通过对辉钼矿铼-锇（Re-Os）同位素年龄分析测定，可以直接测定金属矿床成矿年龄，推算矿床的成矿强度，分析成矿物质的来源，反应不同的成矿本经和成矿机制；本文通过对两个实例的综合分析解释，为研究区域成矿作用提供了重要的依据。

关键词: 辉钼矿铼-锇同位素年龄成矿强度

Abstract: through to the fai molybdenum phenium-osmium tetroxide (Re-Os) isotope age determination, can direct determination of metal metallogenic age, calculated the deposit metallogenic strength, analysis the source of ore-forming materials, the response of the different ore-forming by and metallogenic mechanism; Based on the comprehensive analysis of the two examples explain, as the study area mineralization provides an important basis.

Keywords: fai molybdenum phenium-osmium tetroxide isotope age metallogenic strength

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：

1、引言

187Re通过β—衰变产生187Os，衰变常数为1.666×10-11a-1，这就构成了Re-Os同位素体系。该同位素体系作为重要的同位素地质年代测定工具，被广泛应用于硫化物矿床年代学以及基性-超基性岩的成因和年代学研究中。

Re-Os同位素定年法是基于187Re的β—衰变产生187Os来计算地质年龄的。根据放射性衰变规律，矿物形成后的t时间内，187Os增长方程为：

187Os =187Re(eλt-1)

式中，λ为187Re的衰变常数，其值1. 666×10-11a-1（不确定度1.02%）

2、铼-锇（Re-Os）同位素的地质意义

2.1 地质年龄测定

Re是一种中度不相容的亲铜、亲铁元素，主要富集于地幔中，且Re的地球化学行为与Mo相似，在辉钼矿（MoS2）中能达到最大的富集程度，随着分析测试技术的不断提高，辉钼矿的Re-Os同位素定年已经越来越多地被应用于地质年代学领域，这主要是由于：（1）辉钼矿相对于Os而言尤其富集Re，因而具有非常高的Re/Os含量比；（2）辉钼矿基本不含有“普通”Os，即所有存在于辉钼矿中的187Os全部是由187Re通过β—衰变产生的，因此辉钼矿是理想的Re- Os定年对象。

矿床年龄测定中，直接测定金属矿床年龄的铼-锇法较间接测定围岩时代来推断矿化年龄的其它定年方法更能反映真实年龄，以更好的分析其成矿背景和成矿机制。

2.2 Re含量示踪作用

Re-Os同位素体系不仅可以精确确定硫化物矿床形成的时间，而且还可以示踪成矿物质来源以及指示成矿过程中不同来源物质混入的程度。一般可以通过金属硫化物矿床辉钼矿的Re含量示踪其来源。

根据近年来我国积累了大量与中酸性侵入岩浆作用有关的铜钼矿床辉钼矿Re-Os同位素地质测试数据，对其进行综合分析得出如下物源示踪结论：

（1）成矿物质来源于地幔或以地幔物质为主的矿床，其每克辉钼矿Re含量多在10~1000微克；

（2）成矿物质具有壳幔混合源的矿床，其每克辉钼矿中的Re含量多在十几微克至几十微克;

（3）成矿物质完全来自壳源(上地壳)的矿床，其辉钼矿Re含量明显偏低（1 ~n微克或更低）。

3、铼-锇（Re-Os）同位素应用实例

3.1 地质年龄测定

福建省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，是目前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。为了掌握该矿区的精确成矿年龄数据，通过在矿区钻孔中揭露的不同矿化位置分别采集5个辉钼矿样品，进行Re-Os等时线年龄测定。每个样品中187Re和187Os的含量以及根据公式计算所得的模式年龄见表1。

表1永定山口钼矿区辉钼矿的同位素测定

根据187Re和187Os的含量绘制等时线年龄见图1。

圖1辉钼矿的Re-Os同位素等时线年龄图

Re-Os同位素定年的结果表明，辉钼矿的模式年龄变化于(166. 5±2.4) Ma~(169. 4±2. 3) Ma。在等时线图上分布近于一条直线，其等时线年龄为 (165. 3±3. 5) Ma。等时线年龄与模式年龄很接近，说明测试结果是可信的。

山口矿区矿体围岩为早侏罗世藩坑组，根据斜长流纹岩全岩Rb-Sr等时线年龄为179 Ma。山口矿区西侧侵入有永定复式岩体，从中侏罗世开始侵入至晚侏罗世侵入结束，侵入时代最早的玄湖单元Rb-Sr等时线年龄为(172. 3±5. 6) Ma，最晚的也是与山口矿区最近的侵入岩为矿区北西侧晚侏罗世含黑云母花岗岩，时代约为150 Ma。以上的赋矿围岩年龄数据表明，早侏罗世的岩浆活动与钼矿的形成有重要关系。

3.2 确定成矿强度

玉龙铜钼矿床是金沙江—红河斑岩铜矿带北部的一个超大型铜钼矿，为了精确的成矿时代及其成矿演化历史，对采自矿区钻孔的5件辉钼矿样品进行铼-锇同位素定年，得到的等时线年龄为(41. 6±1. 4) Ma。

5件样品的模式年龄表明，玉龙超大型铜钼矿床成矿作用的时间跨度约为1. 5Ma，而大型斑岩铜矿的成矿系统一般较为复杂，其岩浆-热液活动可能维系5~10 Ma。研究表明，玉龙存在多次的岩浆侵入，含矿斑岩浅成侵位活动延续长达10~18Ma，此间出现3个侵位高峰，对应年龄分别为(52±2. 8) Ma、(40±2. 3) Ma和(33±3. 3) Ma。此次辉钼矿的精确定年表明，虽然存在多次岩浆侵入活动，但成矿时间集中在41 Ma左右，根据5件辉钼矿的模式年龄。可以推断玉龙超大型铜钼矿床的成矿作用时限为1. 5Ma。

这说明玉龙地区构造-岩浆活动所经历的时间较长，但成矿作用可能是在一个较短的时间内快速完成的。1981年西藏地质局批准确认玉龙的铜金属储量662万吨，其成矿强度相当于4. 40Mt/Ma，远远高于始新世内生铜矿的平均成矿强度(1. 10Mt/Ma)。

3.3 成矿物质的来源

吉林大黑山钼矿位于吉黑成矿省，矿床属斑岩型钼矿，规模较大。通过对矿床不同类型的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年，10件样品的模式年龄变化范围为(168. 1~169. 1) Ma（表2）， 10件样品拟合所得的Re-Os等时线年龄为(168.2±3.2)Ma，表明矿床的成矿时代为侏罗纪中期，属燕山早期。

表2 大黑山钼矿辉钼矿Re-Os同位素测定结果表

从表2测年结果可以看出，大黑山辉钼矿单矿物中Re的含量为24. 153~43. 567μg/g，平均含量33. 720μg/g，说明其成矿物质来源可能具有壳幔混合源的特点。

在同位素方面，测得的大黑山钼矿δ34S为+1. 0‰ ~+2. 5‰，平均+1. 33‰，变化范围很窄，与陨石硫接近，说明在成岩过程没有引起硫同位素分馏，仍保持高温均一化特征，从而认为其硫源为深部的岩浆分离体。

大黑山钼矿位于我国东部太平洋成矿带，矿床的形成很可能与中生代太平洋板块的俯冲作用有关，板块俯冲不仅改造了本区的构造格局，形成了一系列北东向的断裂，同时可能引发深部岩浆的上涌。矿床的Re含量及S同位素特征表明，成矿物质可能主要来源于幔源或下地壳，同时在深部岩浆的上侵可能造成了老基底重融，从而导致部分地壳物质的加入。

4、结论

通过对辉钼矿铼-锇（Re-Os）同位素年龄分析测定，可以直接测定金属矿床成矿年龄，推算矿床的成矿强度，分析成矿物质的来源，反应不同的成矿本经和成矿机制；为研究区域成矿作用提供了重要的依据，为找矿工作提出新的方向和新的思路。

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