相山鈾礦田西部地區深部多金屬礦化成礦年代與成礦流體演化：Rb-Sr同位素體系的制約

劉軍港 李子穎 聶江濤 張萬良 王勇劍 田明明

1. 核工業北京地質研究院, 中核集團鈾資源勘查與評價技術重點實驗室，北京 1000292. 核工業270研究所,南昌 330200

在礦床學研究中，熱液礦床的直接定年一直是研究的難點，但卻是探討成礦物質來源、認識成礦時代和地質事件之間關系以及建立礦床成因模式的關鍵。目前常用的定年方法包括硫化物Rb-Sr法(Nakaietal., 1990; Christensenetal., 1995)、輝鉬礦Re-Os方法(Steinetal., 1998; Maoetal., 1999; Pengetal., 2006; Huetal., 2012)、脈石礦物Sm-Nd法(Belletal., 1989; Jiangetal., 2000; Pengetal., 2003; Henjes-Kunstetal., 2014)、黃鐵礦40Ar-39Ar法(Yorketal., 1982; Smithetal., 2001)等。其中閃鋅礦的Rb-Sr等時線測年被公認為是鉛鋅礦床較理想的定年方法(Nakaietal., 1993)。閃鋅礦是鉛鋅礦床的主要礦石礦物之一，在許多鉛鋅礦床中閃鋅礦常具多個世代、多種結構、多種顏色產出，表明其形成貫穿整個成礦過程，且閃鋅礦中Rb、Sr主要賦存在包裹體或者礦物晶格中，其Rb、Sr含量和Rb/Sr比值會有變化，從而滿足定年的條件，具有直接定年的潛力(Nakaietal., 1990; 趙葵東和蔣少涌, 2004)。該方法首次成功應用于美國田納西密西西比河谷型(MVT)鉛鋅礦床，獲得礦床形成的精確年齡為377±29Ma (Nakaietal., 1990)。此后，閃鋅礦的Rb-Sr同位素定年方法被學者廣泛采用(Brannonetal., 1992; Schneideretal., 2003; 徐貽贛等, 2013; Huetal., 2015)，近幾年來，該方法進一步發展應用于其他金屬硫化物，如黃鐵礦(Yang and Zhou, 2001; 韓以貴等, 2007; Lietal., 2008)、黃銅礦(張瑞斌等, 2008; Wanetal., 2009)以及硫砷鉈汞礦(Tretbaretal., 2000)等，取得了良好的定年效果。

Rb-Sr同位素體系除用于直接測定成礦時間外，Sr同位素還能夠提供成礦流體來源和演化方面信息(Kesleretal., 1983; Castorina and Masi, 2000)。Sr和Ca離子半徑相近，因此Sr常以分散狀態出現在含Ca的礦物中，如方解石、斜長石、磷灰石等(Chapman and Spooner, 1977)。而Rb和K離子半徑也很接近，因此在云母、長石等含K礦物中Rb的衰變會使得礦物中87Sr逐漸增多(Belletal., 1989)。……