湘东南锡田辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义_郭春丽.pdf

2014 年 1 月 January 2014 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 33，No． 1 142 ～152 收稿日期 2013 －08 －15; 接受日期 2013 －09 －22 基金项目 国家重点基础研究发展计划 973 计划 项目 2012CB416704 ; 中国地质调查局地质调查工作项目 1212011220523 ; 中国地质科学院基本科研业务费项目 C1103 作者简介 郭春丽， 博士， 副研究员， 主要从事花岗岩与相关矿床研究。E- mail gchunli126． com。 文章编号 0254 －5357 2014 01 －0142 －11 湘东南锡田辉钼矿 Re － Os 同位素定年及其地质意义 郭春丽1，李超2，伍式崇3，许以明4 1． 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037; 2． 国家地质实验测试中心，北京 100037; 3． 湖南省地质矿产勘查开发局四一六队，湖南 株洲 412007; 4． 湖南省湘南地质勘察院，湖南 郴州 423000 摘要 湘东南锡田是近年来新发现的一个具有大型规模的钨锡多金属矿田， 该矿田位于湘赣边界， 南岭成矿 带与钦杭成矿带的交汇部位， 扬子地块与华夏地块的拼合带。目前对于矿体与成矿岩体之间的关系以及矿 体形成时代的问题尚存争议， 钨锡矿化究竟是与印支期还是与燕山期花岗岩有关， 矿田中众多矿体是否同期 形成， 这些问题仍待进一步确定。本文选取了两个矿床， 即山田云英岩 － 石英脉型锡多金属矿床和桐木山破 碎带蚀变岩型锡多金属矿床， 分别对来自这两个矿床的辉钼矿样品进行了 Re － Os 同位素定年， 获得的 Re － Os 模式年龄分别为 158． 9 2． 2 Ma 2SD 和 160． 2 3． 2 Ma 2SD ， 表明这两个矿床形成于晚侏罗世早 期。高精度的云母 Ar － Ar 和辉钼矿 Re － Os 年龄数据表明锡田钨锡多金属矿田的垄上、 荷树下、 山田、 桐木 山矿床均形成于 150 ～160 Ma， 即南岭与花岗岩有关钨锡多金属矿大规模成矿作用的高峰期。上述两个辉 钼矿样品的铼含量分别为 12． 44 10 －6和 2． 367 10－6， 指示成矿物质分别为壳 － 幔混合来源和地壳来源， 为准确认识该矿田的成矿物质来源提供了进一步的制约。本文还对南岭地区晚侏罗世与花岗岩有关的钨锡 多金属矿中 90 个辉钼矿的铼含量数据进行了统计， 结果表明钨锡多金属矿的成矿物质绝大多数为地壳来 源， 少数为壳 － 幔混合来源。 关键词 晚侏罗世; 锡田; 钨锡多金属矿田; 辉钼矿; Re － Os 模式年龄; 南岭成矿带; 钦杭成矿带 中图分类号 P597． 3文献标识码 A 187Re －187Os 同位素体系被认为是最适合直接对 硫化物矿物进行定年的工具 ［ 1 ］。研究表明辉钼矿 MoS2 富集铼， 理论上不含初始 Os， 即辉钼矿中的 Os 是100放射性成因的187Os ［ 2 －7 ］， 因此用辉钼矿来 进行 Re －Os 定年是一个有效的方法。20 世纪 90 年 代以来已经有很多利用辉钼矿Re －Os 同位素体系测 定矿床形成年龄的成功范例 ［ 8 －14 ］， 为制约矿床形成 时限和探讨矿床成因提供了精确的年代学证据。 与锡田钨锡多金属矿田是近年来新发现的一个 具有大型资源远景规模的矿产地， 目前已控制锡预 测资源量 5． 86 万吨， 钨预测资源量 4． 63 万吨， 预测 锡的远景资源量 36． 6 万吨， 钨的远景资源量 28． 42 万吨 ［15 ］。目前， 对于锡田矿区内花岗岩体的形成时 代、 岩石学和地球化学特征 ［16 －17 ］， 钨锡多金属矿的 形成时代 ［15， 18 ］， 矿床流体包裹体［19 ］， 矿床地质特征、 矿床成因和找矿潜力 ［20 －27 ］等方面已经进行了许多 研究， 为进一步研究奠定了基础。然而， 对于矿体的 形成时代和成矿与岩体之间关系的问题尚存争议。 例如， 最新的岩体定年资料表明锡田花岗岩主体黑 云母二长花岗岩形成于印支期 228 Ma ， 补体花岗 岩形成于燕山早期 155 Ma ［17 ］。已有的成矿年龄 表明矿田中垄上锡多金属大型矿床的白云母 40Ar/39Ar坪年龄是 155 Ma［15 ］， 荷树下锡多金属矿床 辉钼矿 Re － Os 等时线年龄是 150 Ma［18 ］， 成矿年龄 与锡田岩体后期花岗岩的年龄基本一致。但是， 野 外观察发现， 矽卡岩型钨锡矿体位于印支期粗粒花 241 ChaoXing 岗岩体的外接触带， 云英岩型钨锡矿化局部叠加在 主体矽卡岩型矿化之上。因此， 钨锡矿化究竟是与 印支期还是与燕山期花岗岩有关， 锡田矿床中众多 矿体是否同期形成， 这些问题仍待进一步确定。 本文选取了山田云英岩 － 石英脉型锡多金属矿 床和桐木山破碎带蚀变岩型锡多金属矿床， 利用辉 钼矿 Re － Os 同位素定年方法精确测定成矿时限， 分析辉钼矿样品中铼含量的指示意义， 并对南岭地 区晚侏罗世钨锡多金属矿的辉钼矿铼含量数据进行 统计， 研究成果为进一步认识该矿田的成矿规律以 及成矿动力学机制提供了新的制约。 图 1锡田钨锡多金属矿田在华南地区的位置图 改编自徐先兵等［28 ］ Fig． 1Location of the Xitian W － Sn polymetallic ore field in South China Modified from Xu et al．［28 ］ 1锡田钨锡多金属矿田地质特征 锡田钨锡多金属矿田位于湘东南地区， 湘赣两 省交界部位， 大部分在湖南茶陵县境内， 少部分在江 西宁岗县境内。构造位置上处于南岭成矿带中段北 部边缘， 扬子地块和华夏地块的结合部位 图 1 。 如图 2 所示， 锡田地区出露的地层主要有下古 生界奥陶系板岩、 长石 石英 砂岩， 上古生界泥盆 系灰岩、 石英砂岩和砾岩， 石炭系砂页岩夹煤层， 二 叠系硅质岩、 结核状灰岩。西北侧被白垩系红色砾 岩覆盖。 本区断裂复杂， 分布广、 规模大， 多呈组成带近 等距分布， 既切割沉积地层又截切花岗岩体。断裂 尤以 NE 向和近 SN 向断裂最为发育， 对成矿的控制 比较明显。在岩体内部发育有多组裂隙构造， 这些 裂隙控制了区内云英岩脉的产出。区内褶皱构造总 体为一轴向 NE 30 ～ 50的复式向斜， 锡田岩体从 中部将该向斜分割为东西两部分， 其中部地段仰起， 两端倾伏。 锡田岩体的空间形态呈近 NNW 向展布的哑铃 状， 出露面积约 230 km2， 主体花岗岩呈岩基产出， 岩性主要是细 － 中粒似斑状黑云母二长花岗岩、 似 斑状二云母二长花岗岩。主体岩基中大小侵入体以 岩株、 岩枝形式侵位， 有近 40 个， 岩性为细粒黑云母 花岗岩、 细粒似斑状黑云母花岗岩、 细粒二云母花岗 岩， 两期花岗岩为突变接触。 岩体的内外接触带和构造复合部位控制着矿产 341 第 1 期郭春丽， 等 湘东南锡田辉钼矿 Re － Os 同位素定年及其地质意义第 33 卷 ChaoXing 图 2锡田钨锡多金属矿区地质图和采样位置改编自 1 ∶ 50000 地质图 Fig． 2Geological map of the Xitian W- Sn polymetallic ore field and sampling locations Modified from 1∶ 50000 geological map 1第四系沉积; 2白垩系红色砾岩; 3二叠系硅质岩、 结核状灰岩; 4石炭系砂页岩夹煤层; 5泥盆系灰岩、 石英砂岩和砾岩; 6奥陶 系板岩、 长石 石英 砂岩; 7燕山晚期花岗岩; 8燕山早期花岗岩; 9印支期花岗岩; 10接触交代矽卡岩型钨锡多金属矿脉; 11热液 交代填充型钨锡多金属矿脉; 12断裂破碎带充填型钨锡多金属矿脉; 13石英脉型、 云英岩型钨锡多金属矿脉; 14断层和推测断层; 15省界; 16采样位置。 的分布和产出， 尤其岩体中部的转折形成的港湾地 带是含矿的富集部位， 分布的矿区、 矿点和矿化带是 最多的。与岩体有关的钨锡矿化主要类型有 接触 交代矽卡岩型钨锡多金属矿、 热液交代填充型钨锡 多金属矿、 断裂破碎带充填型钨锡多金属矿、 石英脉 型钨锡多金属矿、 云英岩型钨锡多金属矿、 蚀变岩体 型钨锡多金属矿。此外， 岩体的西北和南部外接触 带中的破碎带有少量的铅锌矿化。 441 第 1 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 2采样位置和样品特征 山田锡多金属矿床 位于锡田岩体西北部 图 2 ， 为云英岩 － 石英脉型钨锡矿脉带。矿体受 岩体裂隙及小断裂控制， 已发现矿脉 20 多条， 单脉 长50 ～1000 m， 厚度在0． 2 ～2 m 之间; 赋矿裂隙及 小断裂平直， 产状较陡， 一般在 70 ～80， 各个地段 具有其固定的优选方向， 具多期活动特点。在剖面 上， 上部主要为线脉或细网脉， 向下逐渐变大， 一般 在 0． 2 ～ 0． 5 m， 最大可达 1 m。单脉长 100 ～ 1000 m。Sn 品位为 0． 115 ～ 0． 386， WO3品位为 0． 086 ～0． 762。矿石常常具半自形 － 它形粒状 结构， 星点状、 侵染状构造; 金属矿物有闪锌矿、 黄 铁矿、 黄铜矿、 锡石、 黑钨矿、 辉钼矿等; 脉石矿物主 要为石英、 白云母。所测试的手标本中主要矿物为 辉钼矿、 石英、 白云母等 图 3a 。 图 3山田和桐木山含辉钼矿的手标本照片 Fig． 3Photographs of hand specimens bearing molybdenites in Shantian and Tongmushan ore deposits 桐木山锡多金属矿床 位于锡田岩体哑铃柄地 段的东部南段， 复式向斜南部与岩体接触部位 图 2 。矿脉赋存在岩体与泥盆系中统棋梓桥组、 泥盆系上统锡矿山组下段内外接触带。该区已发现 矽卡岩型矿脉 7 条， 破碎带蚀变岩型矿脉 1 条。破 碎带蚀变岩型矿脉产于岩体内部， 为内接触带断裂， 呈似层状、 透镜状， 矿脉长约 1800 m， 平均厚度约 4 m， Sn 品位为 0． 156 ～ 3． 351， WO3品位为 0． 123 ～2． 084。矿石常具交代结构、 镶嵌结构、 碎裂结构， 浸染状、 团块状、 条带状构造， 局部为块状 构造; 矿石矿物组合主要为铁闪锌矿 － 方铅矿 － 锡 石组合。金属矿物主要为闪锌矿、 方铅矿、 锡石， 其 次为黄铁矿、 黄铜矿、 毒砂等， 锡石颗粒较小， 肉眼不 可见; 脉石矿物主要为石英、 长石、 萤石、 电气石、 绿 泥石、 绢云母等 图 3b 。 3山田和桐木山矿床辉钼矿 Re － Os 同位素 分析 辉钼矿 Re － Os 同位素分析在国家地质实验测 试中心 Re － Os 同位素年代学实验室完成。 3． 1Re － Os 同位素分析方法 3． 1． 1样品分解 准确称取待分析的辉钼矿样品 200 mg， 通过细 颈漏斗加入 Carius 管底部。缓慢加液氮置于有 200 mL 乙醇的保温杯中， 使其成黏稠状 温度 －80℃ ～ －50℃ 。将装好样品的 Carius 管置于保温杯中， 用超纯浓盐酸通过细颈漏斗把准确称取的185Re 和190Os 混合稀释剂转入 Carius 管底部， 再依次加入 5 mL 10 mol/L 硝酸和 30 H2O2 注意一种试剂冻 实后再加另一种试剂 。 当 Carius 管底溶液冻实后， 用液化石油气和氧 气火焰加热高温封好 Carius 管的细颈部分。擦净表 面残存的乙醇， 放入不锈钢套管内。轻轻将不锈钢 套管放入鼓风烘箱内， 待回到室温后， 逐渐升温到 200℃并保温24 h。取出， 冷却后在底部冻实的情况 下， 先用细强火焰烧熔 Carius 管细管的一部分， 使内 部压力得以释放。再用玻璃刀划痕， 并用烧热的玻 璃棒烫裂划痕部分。 3． 1． 2蒸馏分离锇 将待打开的 Carius 管放在冰水浴中回温， 使内容 物完全融化， 用约 20 mL 水将管中溶液转入蒸馏瓶 中。把内装5 mL 超纯水的25 mL 比色管放在冰水浴 中， 以备吸收蒸馏出的 OsO4。连接蒸馏装置， 加热微 沸30 min。所得 OsO4水吸收液可直接用于 ICP － MS 测定 Os 同位素比值。将蒸馏残液转入 150 mL 聚四 氟乙烯烧杯 或玻璃烧杯 中待分离铼 ［ 29 －30 ］。 541 第 1 期郭春丽， 等 湘东南锡田辉钼矿 Re － Os 同位素定年及其地质意义第 33 卷 ChaoXing 3． 1． 3萃取分离铼 将蒸馏残液置于电热板上， 加热近干; 加少量 水， 加热近干。重复两次以降低酸度。根据样品量 加入 4 ～10 mL 5 ～6 mol/L 氢氧化钠溶液 如果碱 化后沉淀量过多， 可适当增加氢氧化钠用量 ， 稍微 加热， 促进样品转为碱性介质。转入聚四氟乙烯离 心管中， 加入 4 ～ 10 mL 丙酮， 振荡 1 min 萃取铼。 对于 0． 1 g 以下辉钼矿， 离心后用滴管直接取上层 丙酮相到150 mL 已加有2 mL 水的聚四氟乙烯烧杯 中， 在电热板上 50℃ 加热除去丙酮， 然后电热板温 度升至 120℃ 加热至干， 加数滴浓硝酸和 30 H2O2， 加热蒸干以除去残存的 Os。用数滴硝酸溶解 残渣， 用水转移到小瓶中， 稀释至适当体积， 备 ICP － MS 测定铼同位素比值。 对于0．1 g 以上辉钼矿样品， 在丙酮萃取离心后 需进一步纯化含铼丙酮溶液。将离心管内上清液转 入聚四氟乙烯分液漏斗中分相， 弃去碱溶液。再加入 2 mL 5 mol/L 氢氧化钠溶液， 振荡 1 min， 弃去碱溶 液。转移丙酮相到聚四氟乙烯离心管中离心。以下 步骤按上面一段萃取分离铼部分进行操作 ［ 31 －32 ］。 3． 1． 4质谱测定 采用 X － Series 电感耦合等离子体质谱仪 美 国 Thermo 公司 测定同位素比值 ［33 ］。对于 Re － Os 含量很低的样品采用 Element 2 高分辨电感耦合等 离子体质谱仪 HR － ICP － MS， 美国 ThermoFisher 公司 进行测量。对于铼 选择质量数 185、 187， 用 190 监测锇。对于锇 选择质量数为 186、 187、 188、 189、 190、 192， 用 185 监测铼。 3． 2Re － Os 同位素分析结果 山田和桐木山矿床的铼、 锇含量及其模式年龄 列于表 1 不确定度用 2SD 表示， 包括铼、 锇质谱测 定和稀释剂校正的不确定度 。 187Re －187Os 衰变常 数是 1． 666 10 －11 a －1［34 －35 ］。辉钼矿国家标准物 质 JDC 的分析结果显示， w Re 、 w 187Os 以及模式 年龄都与标准物质的参考值非常吻合， 并且与推荐 值 139． 6 3． 8 Ma［30 ］在误差范围内一致， 说明本 次辉钼矿的分析数据是准确的。 4锡田钨锡多金属矿田成岩成矿时代特征 锡田岩体最早的年龄是利用 1∶ 20 万区域调查 资料 ［36 ］确定的， 早期贺家田单元细中粒斑状花岗岩 中锆石 U － Pb 模式年龄为 177 Ma。罗洪文等 ［20 ］认 为锡田岩体属于燕山早期花岗岩 177 Ma 、 燕山晚 期花岗岩 128 ～107 Ma 以及后期岩脉组成的复式 岩体。马铁球等 ［17 ］利用锆石 SHRIMP U － Pb 定年 测得主体花岗岩形成于晚三叠世 228． 5 2． 5 Ma， 后期花岗岩形成于晚侏罗世 155． 5 1． 7 Ma。 刘国庆等 ［18 ］利用全岩 Rb － Sr 法测得锡田岩体早期 主体、 补体和晚期花岗岩的形成时代分别是 165 16 Ma、 151 24 Ma 和 114 14 Ma。 刘国庆等 ［18 ］对采自荷树下 32 号云英岩型矿体 利用辉钼矿定年方法测得 Re － Os 等时线年龄为 150． 0 2． 7 Ma。马丽艳等 ［15 ］利用40Ar/39 Ar 同 位素定年方法， 测得垄上矽卡岩型矿床中 21 号矿体 中白云母的40Ar/ 39Ar 坪年龄为 155． 6 1． 3 Ma 和 157． 2 1． 4 Ma。本文测得山田矿床 Re － Os 模 式年龄为 158． 9 2． 2 Ma， 桐木山矿床 Re － Os 模 式年龄为 160． 2 3． 2 Ma。 锡田地区早期岩体成岩年龄集中在 229 ～ 165 Ma， 晚期岩体成岩年龄集中在 156 ～ 107 Ma。成矿 年龄集中在 160 ～ 150 Ma， 可见成矿应该是在晚侏 罗世期。但是， 已有的年龄数据显示成岩年龄很宽 泛， 尤其对于早期花岗岩的年龄尚存在晚三叠世 229 Ma 和早侏罗世 177 Ma 的争议。锡田矿区 具有多种成矿类型， 且具有多成矿期和成矿阶段， 目 前的年龄资料尚不足以建立起成岩成矿年代格架， 还不能判断成矿年代与锡田岩体成岩时代的相关 性， 不能辨别不同类型矿化作用的生成顺序， 有待于 今后更多更精细年代学资料的积累。 表 1山田和桐木山矿床辉钼矿及标准物质 JDC 的 Re － Os 同位素分析结果 Table 1Re- Os analytical results of molybdenites from the Shantian and Tongmushan ore deposits and reference materials JDC 样品名称样品编号 样品质量 m/mg w Re /10 －6 测定值2SD w 普 Os /10 －9 测定值2SD w 187Os /10－6 测定值2SD w 187Os /10－6 测定值2SD 模式年龄/Ma 测定值2SD 山田ST －01200．5612． 440． 100．0500．0067． 8160．06120．720．17158． 92．2 桐木山TMS －02202．612． 3670．0370． 0030．0021．4880． 0243． 9770．037160．23．2 标准物质JDC50．0117．090．14－－－－25．150．20141．01．9 641 第 1 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 5南岭地区晚侏罗世钨锡矿床年龄及辉钼 矿中铼含量特征 5． 1晚侏罗世与花岗岩有关钨锡矿床的 Ar － Ar 和 Re － Os 年龄统计 随着越来越多高精度年龄数据的发表， 对华南地 区各类型矿床成矿时代规律获得了越来越清楚的认 识。毛景文等 ［ 37 ］认为华南金属矿床成矿作用主要集 中在150 ～170 Ma、 126 ～140 Ma 和80 ～110 Ma; 华仁 民等 ［ 38 ］提出华南地区中生代发生了三次大规模成矿 作用， 第一次是燕山早期170 ～180 Ma， 第二次是燕山 中期139 ～170 Ma 包括第一阶段 150 ～170 Ma， 第二 阶段139 ～150 Ma ， 第三次是燕山晚期 98 ～125 Ma。 他们都指出 150 ～170 Ma 是南岭及相邻地区 W、 Sn、 Nb －Ta、 Pb －Zn 等有色、 稀有金属矿化为主成矿作用 的高峰期。毛景文等 ［ 39 ］基于近几年的高精度成岩成 矿测年资料， 总结性提出华南地区中生代主要金属矿 床出现于三个阶段， 即晚三叠世 210 ～230 Ma 、 中晚 侏罗世 150 ～170 Ma 和早中白垩世 80 ～134 Ma ， 且中、 晚侏罗世的矿化组合可进一步分为 160 ～170 Ma 斑岩 －矽卡岩铜矿和150 ～160 Ma 与花岗岩有关 的钨锡多金属矿。 近年来， 很多学者利用云母 Ar － Ar 法和辉钼矿 Re － Os 法对南岭地区中生代晚侏罗世与花岗岩有 关的钨锡多金属矿床进行了年代学测定 表 2 。高 质量的年代学数据表明 150 ～160 Ma 是南岭地区与 花岗岩有关钨锡多金属矿大规模成矿作用的高峰 期。锡田垄上、 荷树下、 山田、 桐木山锡多金属矿床 都形成于这个时期。 5． 2晚侏罗世与花岗岩有关钨锡矿床辉钼矿中铼 含量统计 辉钼矿中的铼含量可以指示成矿物质的来源。刘 逸群等 ［ 61 ］认为与深源火成物质有成因联系的矿床中辉 钼矿铼含量较高， 而与浅源沉积物有成因联系的矿床 中辉钼矿的铼含量较低。Mao 等 ［ 62 ］综合分析和对比了 中国各类型钼矿床中辉钼矿的铼含量， 认为地幔、 壳幔 混合和地壳中铼的含量呈现 n 10 －4、 n 10－5、 n 10 －6下降。利用辉钼矿中铼含量判断物质壳幔来源的 有效性在后来的研究中得到了进一步证实 ［ 5 －6， 57， 63 －65 ］。 表 2南岭地区晚侏罗世钨锡多金属矿床的 Ar － Ar 和 Re － Os 年龄统计 Table 2Ar- Ar and Re- Os mineralization ages related to W- Sn polymetallic deposits in the Nanling area on late Jurassic 矿床名称省份云母 Ar － Ar 法定年的年龄/Ma参考文献辉钼矿 Re － Os 法定年的年龄/Ma参考文献 八仙脑钨矿江西165．7 1． 3， 59．8 1． 1， 143． 5 1． 4曾庆涛等［40 ］－－ 漂塘钨矿江西155． 0 2． 4 ～158．9 1．4张文兰等［41 ］－－ 柯树岭钨锡矿江西158． 8 1． 2刘善宝等［42 ］－－ 大吉山钨矿江西144．4 0．5， 147． 2 0．6张文兰等［43 ］－－ 张天堂钨矿江西－－ 155．2 2．3 ～ 156．5 2．1丰成友等［44 ］ 牛岭钨锡矿江西－－154．9 2． 6， 154． 6 9．7丰成友等［45 ］ 樟斗钨矿江西－－149． 1 7． 1丰成友等［45 ］ 浒坑钨钼矿江西－－150． 2 2． 2刘珺等［46 ］ 淘锡坑钨矿江西－－154． 4 3． 4陈郑辉等［47 ］ 芙蓉锡矿湖南 154． 8 ～160．1， 150． 6 ～157． 3 毛景文等［48 ］ －－ 150．6 1．0， 159． 9 0． 5， 154．8 0． 6 彭建堂等［49 ］ －－ 新田岭钨矿湖南156． 1 0． 4毛景文等［37 ］－－ 香花岭锡矿湖南154．4 1．1， 160 1． 2， 158． 7 1．2Yuan 等［50 ］－－ 柿竹园钨锡多金属矿 湖南153． 4 0． 2毛景文等［37 ］151．0 3． 5李红艳等［51 ］ 瑶岗仙钨矿湖南 －－ 152 3．5 ～ 161．1 4．5Peng 等［52 ］ －－ 153 7 ～ 163．2 4．2Wang 等［53 ］ 159． 0 1． 5 毛景文等［54 ］ 161．3 2． 1 毛景文等［54 ］ 黄沙坪铅锌铜钨锡矿 湖南 －－154． 2 2． 2 姚军明等［55 ］ －－153．9 1． 7， 154． 2 2．2 毛景文等［54 ］ －－153． 8 4． 8 马丽艳等［56 ］ －－159．4 3．3， 57． 5 2．4， 157．6 2． 3 雷泽恒等［57 ］ 九嶷山大坳锡矿湖南－－151． 4 2． 4付建明等［58 ］ 锡田锡多金属矿湖南155．6 1．3， 157． 2 1．4马丽艳等［15 ］150．0 2． 7刘国庆等［18 ］ 行洛坑钨钼矿福建－－156． 3 4． 8张家菁等［59 ］ 石人嶂钨矿广东－－154． 2 2． 7付建明等［60 ］ 师姑山钨铋矿广东－－159． 1 2． 2付建明等［60 ］ 注 “－ ” 表示暂无此数据。 741 第 1 期郭春丽， 等 湘东南锡田辉钼矿 Re － Os 同位素定年及其地质意义第 33 卷 ChaoXing 本次获得的山田和桐木山矿床的辉钼矿中， 铼 含量分别为 1． 244 10 －5和 2． 367 10－6， 分别相当 于 Mao 等 ［62 ］总结的壳幔混合和地壳中铼的含量。 与荷树下矿床相比， 山田和桐木山矿床的辉钼矿中 铼含量 1． 739 10 －8 ～2． 838 10 －7［18 ］高于两个 数量级， 暗示从山田、 桐木山到荷树下矿床， 成矿作 用中幔源物质渐少， 地壳成分增加。 表 3 统计了南岭地区晚侏罗世与花岗岩有关的 钨锡矿床辉钼矿中的铼含量， 90 个辉钼矿的铼含量 数据显示出这些矿床绝大多数为地壳来源， 少数为 壳幔混合来源 图 4 。黄沙坪铅锌铜钨锡矿床辉钼 矿铼含量为 5． 890 10 －7 ～ 4． 683 10 －5， 相对于其 他矿床来说地幔参与的程度最高; 其余矿床以地壳 成分为主， 几乎没有幔源物质的参与。 表 3南岭地区晚侏罗世钨锡多金属矿床辉钼矿中铼含量统计 Table 3The molybdenite Re contents of W- Sn polymetallic deposits in the Nanling area on late Jurassic 矿床名称省份辉钼矿 Re － Os 法定年的年龄/Ma辉钼矿中铼含量参考文献 柿竹园钨锡多金属矿湖南151． 0 3．51．040 10 －6 ～1． 340 10 －6 李红艳等［51 ］ 瑶岗仙钨矿湖南 152 3． 5 ～ 161． 1 4．51．016 10 －8 ～2． 618 10 －6 Peng 等［52 ］ 153 75． 436 10 －8 ～4． 895 10 －7 163． 2 4．29．025 10 －7 ～4． 909 10 －6 Wang 等［53 ］ 黄沙坪铅锌铜钨锡矿湖南 154． 2 2．20．460 10 －6 ～2． 590 10 －5 姚军明等［55 ］ 153． 8 4．83．107 10 －6 ～4． 683 10 －5 马丽艳等［56 ］ 159． 4 3．34．347 10 －7 ～2． 171 10 －5 157． 5 2．41．175 10 －6 ～1． 192 10 －5 雷泽恒等［57 ］ 157． 6 2．35．890 10 －7 ～1． 743 10 －5 九嶷山大坳锡矿湖南151．4 2． 42． 933 10 －8 ～1． 175 10 －6 付建明等［58 ］ 锡田荷树下锡矿湖南150． 0 2．71．739 10 －8 ～2． 838 10 －7 刘国庆等［18 ］ 行洛坑钨钼矿福建156．3 4． 82． 851 10 －6 ～4． 292 10 －6 张家菁等［59 ］ 石人嶂钨矿广东159．1 2． 2， 157． 6 1．64．843 10 －7 ～5． 039 10 －6 付建明等［60 ］ 师姑山钨铋矿广东154．2 2． 7， 154 25．773 10 －7 ～1． 495 10 －6 付建明等［60 ］ 注 辉钼矿中铼含量统一格式为小数点前为一位数， 保留四位有效数字。 图 4南岭地区晚侏罗世钨锡多金属矿床辉钼矿中铼含量 直方图 Fig． 4Histogram of Re contents of W- Sn polymetallic deposits in the Nanling area on late Jurassic 6结语 锡田山田和桐木山锡多金属矿床的辉钼矿 Re － Os 同位素定年结果分别为 158． 9 2． 2 Ma 和 160． 2 3． 2 Ma， 表明这两个矿床形成于晚侏罗 世早期。近几年高精度的云母 Ar － Ar 和辉钼矿 Re － Os 年龄数据表明， 垄上、 荷树下、 山田、 桐木山矿 床均形成于南岭 150 ～160 Ma 期间钨锡大规模成矿 作用的高峰期。对 90 个辉钼矿铼含量的统计表明 该时期钨锡矿床绝大多数为地壳来源， 极少数为壳 幔混合。 锡田花岗岩体成岩年龄也较宽泛， 具有三叠纪 和侏罗纪两个阶段。锡田钨锡多金属矿田成矿类型 多样， 具有多个成矿期和成矿阶段。目前已有的高 精度成岩成矿年龄数据尚不足以建立起锡田地区的 精细年代学格架， 有待于今后更多高质量年代学资 料的积累， 这对于进一步认识该矿田的成矿规律以 及成矿动力学机制是有重要意义的。 致谢 感谢湖南省地质矿产勘查开发局四一六地质 队曾桂华高级工程师对野外和采样工作的指导。 841 第 1 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 7参考文献 ［ 1］Stein H J，Morgan J W，Schersten A． Re- Os dating of low- level highly radiogenic LLHR sulfidesThe Harnasgolddeposit， southwestSweden， records continental- scale tectonic events［ J］ ． Economic Geology， 2000， 95 8 1657 －1671． ［ 2］Suzuki K，Shimizu H，Masuda A． Re- Os dating of moly- bdenites from ore deposits in Japan Implication for the closure temperature of the Re- Os system for molybdenite and the cooling history of molybdenum ore deposits［ J］ ． Geochimica et Cosmochimica Acta， 1996， 60 16 3151 －3159． ［ 3］Stein H J， Markey R J， Morgan J W， Du A D， Sun Y L． Highly precise and accurate Re- Os ages for molybdenite fromtheeastQinlingmolybdenumbelt， Shaanxi Province，China ［J］ ． Economic Geology，1997，92 7 －8 827 －835． ［ 4］Stein H J，Markey R J，Morgan J W，Hannah J L， Schersten A． The remarkable Re- Os chronometer in molybdenite How and why it works ［J］ ． Terra Nova， 2001， 13 479 －486． ［ 5］Selby D，Creaser R A． Re- Os geochronology and system- aticsinmolybdenitefromtheEndakoporphyry molybdenum deposit，British Columbia，Canada ［J］ ． Economic Geology， 2001， 96 197 －204． ［ 6］Selby D，Creaser R A． Late and Mid- Cretaceous minera- lization in the Northern Canadian Cordillera Constraints from Re- Os molybdenite dates ［J］ ． Economic Geology， 2001， 96 1461 －1467． ［ 7］Selby D，Creaser R A． Macroscale NTIMS and micro- scaleLA- MC- ICP- MSRe- Osisotopicanalysisof molybdenite Testing spatial restrictions for reliable Re- Osagedeterminations， andimplicationsforthe decoupling of Re and Os within molybdenite ［J］ ． Geochimica et Cosmochimica Acta，2004，68 3897 － 3908． ［ 8］Stein H J，Sundblad K，Markey R J，Morgan J W， Motuza G． Re- Os ages for Archean molybdenite and pyrite， Kuittila- Kivisuo， FinlandandProterozoic molybdenite，Kabeliai，LithuaniaTestingthe chronometer in a metamorphic and metasomatic setting ［ J］ ． Mineralium Deposita， 1998， 33 4 329 －345． ［ 9］Yang G，Chen J F，Du A D，Qu W J，Yu G． Re- Os dating of Mo- bearing black shale of the Laoyaling deposit，Tongling，Anhui Province，China ［ J］ ． Chinese Science Bulletin， 2004， 49 13 1396 －1399． ［ 10］ Zeng P S，Hou Z Q，Wang H P，Qu W J，Meng Y F， Yan Z S，Li W C． Re- Os dating of Pulang porphyry copper deposit in Zhongdian，NW Yunnan，and its geological significance ［J］ ． Acta Geologica Sinica， 2004， 78 2 604 －609． ［ 11］ 聂凤军， 屈文俊， 刘妍， 杜安道， 江思宏． 内蒙古额勒 根斑岩型钼 铜 矿化区辉钼矿铼 － 锇同位素年龄及 地质意义［ J］ ． 矿床地质， 2005， 24 6 638 －646． ［ 12］ 刘玉龙， 杨刚， 陈江峰， 杜安道， 谢智． 白云鄂博超大 型稀土 － 铌 － 铁矿床黄铁矿 Re － Os 定年［ J］ ． 科学 通报， 2005， 50 2 172 －175． ［ 13］ 屈文俊， 杜安道． 铜镍硫化物的 Re － Os 同位素定年 方法及应用实例［ J］ ． 地球学报， 2005， 26 增刊 140 －142． ［ 14］张作衡， 柴凤梅， 杜安道， 张招崇