含金石英脉及其中的锆石年龄
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发布时间：2022-04-21 19:22
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时间：2023-11-09 16:15
为确定阳山金矿床成矿时代，对矿石中细脉状石英分别进行了40Ar/39Ar,Rb-Sr同位素年龄测定，并在石英脉中挑选锆石进行了SHRIMP U-Pb年龄测定。
7.2.1 40Ar/39Ar同位素年龄测定 由中国科学院地质与地球物理研究所同位素室桑海青测试。
7.2.1.1 样品的制备和处理
将矿石中含金石英－黄铁矿脉样品进行了细致的挑选，以避免不同期次石英的干扰，保证样品为同一矿化期次，其次，保证样品中石英的纯度达到99%以上。对达到上述要求的石英样品破碎过筛至40～60目，对表面有污染或有碳酸盐化学成分的样品，用5%的稀盐酸进行浸泡处理，视情况浸泡0.5～2 h，然后将样品用蒸馏水反复冲洗多遍并滤干水分，再在80℃条件下进行烘干。之后，样品经过包装和快中子照射后，进行了阶段加热及Ar提纯，详细过程参见桑海青（1997）。
7.2.1.2 质谱分析与数据处理
实验室使用英国VSS公司生产的RGA10质谱仪做Ar同位素静态分析。该仪器为电扫描永久磁场小型质谱仪。其分辨本领达85～100，灵敏度为4.3×10-4A/乇，分析室静态体积为700m L，静态真空为4.3×10-6Pa，对Ar同位素的测量误差在0.5%～1%以内。全系统静态本底为：40Ar=1.6×10-14mol,36Ar=1.2×10-16mol。
（1）Ar同位素质谱分析
纯化后的惰性气体进入质谱分析室后，一般测量5～7 组Ar同位素，除测量36Ar,37Ar,38Ar,39Ar,40Ar外，还要对m/e=35和m/e=41分别进行监测，前者用于检验样品中Cl成分的大小，后者用于判断气体中有无碳氢化合物的干扰。
（2）数据处理
用质谱峰顶减去前后基线的平均值来获得Ar同位素质谱峰值数据，然后对峰值数据进行直线回归、记忆效应、分馏效应、本底、大气Ar及K,Ca,Cl诱发同位素校正及37Ar的放射性衰变校正，最后用一套公式分别计算40Ar*/39Ar值、坪年龄、等时年龄及其误差。
实验室测定的大气Ar及K,Ca,Cl诱发同位素校正因子分别为：（40Ar/39Ar）a=294.2,（36Ar/37Ar）ca=2.×10-4,（40Ar/39Ar）k=3.05×10-2,（39Ar/37Ar）ca=6.87×10-4,（38Ar/39Ar）k=0.01×10-4,（38Ar/37Ar）ca=3.81×10-5,（38Ar/36Ar）a=0.1869，其中，（36Ar/38Ar）Cl为时间的函数，随样品出堆时间增大而减小，半年内分析测试样品取值为1×10-4～4×10-4。
37Ar放射性衰变校正采用的衰变常数为35.1 d，采用40Ar衰变常数为5.543×10-10/a计算年龄，年龄值和40Ar*/39Ar比值误差按1σ计。
7.2.1.3 测试结果及其地质意义
测试结果表明（图7.12），石英－黄铁矿细脉中石英的坪年龄为195.31±0.86Ma，其等时线年龄为190.71±2.37Ma（相关系数r=0.999 72），显示成矿时代为早侏罗纪。
图7.12 阳山金矿石英39Ar/40Ar同位素测试结果
丁振举（1999）对碧口群铜矿床中矿化脉石英做过40Ar/39Ar同位素年龄测定，结果表明其坪年龄为211.3±1.1Ma，其等时线年龄为206.1±6.1Ma，显示铜矿的形成时代（或被热液叠加改造的时代）为三叠纪末期。
由此可见，在三叠纪末至侏罗纪早期本区曾出现过较为广泛的成矿热液活动，阳山金矿区曾受此次热液活动的影响，金成矿应与这次热液活动有关。
7.2.2 石英脉中锆石SHRIMP U-Pb年龄测定
7.2.2.1 样品描述
此次对采自阳山金矿区含明金石英脉（SG）以及产于微细浸染型金矿体内的细石英脉（YM,AB）共3件样品进行了分析。
SG样品采自四沟沟口，岩性为含明金黄铁矿－石英脉，脉体宽约30 cm，地表出露长度约5m，呈扁豆状，其围岩为中泥盆统三河口群千枚岩。矿石中金属矿物约占2%，有自然金、黄铁矿和黄铜矿等，其中自然金粒径可达2～3mm；非金属矿物主要为石英（占80%）、方解石（占15%），此外还含少量绢云母及粘土矿物等（占3%）。
YM样品采自草坪梁坑道305＃矿脉，岩性为黄铁矿石英细脉，脉宽约2 cm，产于斜长花岗斑岩脉与中泥盆统三河口群千枚岩的接触带中。其中金属矿物有毒砂及黄铁矿，占2%；非金属矿物以石英为主，占95%，此外还含少量绢云母及粘土矿物等，约占3%。
AB样品采自安坝坑道305＃矿脉，岩性为黄铁矿－石英细脉，脉宽1～2 cm，产于斜长花岗斑岩脉与中泥盆统三河口群千枚岩的外接触带中。其中金属矿物有毒砂及黄铁矿，占2%；非金属矿物以石英为主，占95%，此外还含少量绢云母和粘土矿物等占3%。
7.2.2.2 实验方法
把锆石从3～5kg的样品中分选出来，在双目镜下挑纯后进行阴极发光照像及SHRIMP年龄测定，实验方法见7.2.1节。
7.2.2.3 含金石英脉SG样品分析结果
表7.7 阳山金矿含金石英脉SG锆石SHRIMP分析数据
对含金石英脉SG样品共分析22粒锆石（表7.7），在U-Pb谐和图上（图7.13），分析数据主要有4组。第一组由3个分析组成，其207Pb/206Pb年龄为2 496～2 797Ma，其中SG-11位于一致曲线下方，放射成因铅有丢失，其余两个分析与一致曲线相交。该组锆石为浑圆状—次棱角状，环带结构不发育，应为捕获的新太古代结晶基底的锆石。第二组由6个分析组成，其206Pb/238U年龄为917～1 040Ma（平均98 1±53Ma），分析数据与一致曲线相交切，该组锆石多为次棱角状，环带结构不发育，应为捕获的新元古代结晶基底的锆石。第三组也由6个分析组成，并与一致曲线相交切，其206Pb/238U年龄为765～824Ma（平均803±24Ma），该组锆石一般为自形柱状，韵律性环带结构发育（图7.14），可能为捕获或继承的新元古代岩浆岩锆石。第四组由4个分析组成，并与一致曲线相交切，其206Pb/238U年龄为553～669Ma，数值较分散，该组锆石为自形柱状，具环带结构，可能为捕获的新元古代岩浆岩锆石。其余3个分析结果较为分散，SG-9,SG-20和SG-7的206Pb/238U年龄分别为1524±38Ma,1353±29Ma和1118±24Ma，多为捕获地层中的锆石。
图7.13 含金石英脉SG锆石一致曲线图
图7.14 含明金石英脉SG中锆石阴极发光照片
7.2.2.4 含金石英细脉YM分析结果
对细浸染状金矿石中的石英细脉YM分析了16粒锆石（表7.8），在U-Pb谐和图上（图7.15），分析数据主要有3组。第一组由3个分析组成，其206Pb/238U年龄为195.4～200.9Ma，分析数据与一致曲线相交切。该组锆石为自形柱状，环带结构清晰，可能为捕获早侏罗纪斜长花岗斑岩脉中的锆石。第二组由6个分析组成，其206Pb/238U年龄为121.8～137Ma（平均128.2±5.5Ma），分析数据与一致曲线相交切，该组锆石为自形柱状，韵律性环带结构发育，可能为捕获的白垩纪岩浆岩锆石。第三组由4个分析组成，并与一致曲线相交切，其206Pb/238U年龄为48.1～51.7Ma（平均50.0±3.0 Ma），该组锆石为自形柱状，具简单环带结构，可能为捕获第三纪岩浆岩锆石。其余分析数据较为分散，样品YM-13和YM-15，为短柱状、具环带结构，其206Pb/238U年龄分别为1069±22Ma和809±17Ma，为捕获的新元古代锆石。锆石YM-12为短柱状，环带结构不发育（图7.16），其206Pb/238U年龄为375±11Ma，为捕获的晚古生代锆石。
表7.8 阳山金矿含金石英脉YM锆石SHRIMP分析数据
图7.15 含金石英脉YM锆石一致曲线图
图7.16 石英细脉YM中锆石阴极发光照片
7.2.2.5 含金石英细脉AB分析结果
对细浸染状金矿石中的石英细脉AB分析了14粒锆石（表7.9），由于锆石颗粒细小，普通铅含量略高，其中有一个分析因普通铅含量较多而剔除。在U-Pb谐和图上（图7.17），分析数据可分为两组。第一组由5个分析组成，其206Pb/238U年龄为121.4～130.2Ma（平均125.3±4.9Ma），分析数据与一致曲线相交切。该组锆石为自形柱状，韵律性环带结构发育，可能为捕获的白垩纪岩浆岩锆石。第二组由8个分析组成，其206Pb/238U年龄为49.8～55.3Ma（平均51.7±1.6Ma），分析数据与一致曲线相交切，该组锆石为自形柱状，部分具简单环带结构（图7.18），可能为捕获的第三纪岩浆岩锆石。
表7.9 阳山金矿含金石英脉AB中锆石SHRIMP分析数据
图7.17 含金石英脉AB锆石一致曲线图
图7.18 石英细脉AB中锆石阴极发光照片
7.2.3 石英脉Rb-Sr年龄测定
对阳山金矿床微细浸染型矿石中细石英脉中流体包裹体进行了Rb-Sr同位素年龄分析，结果表明，石英脉中流体包裹体等时线年龄为76±1.1Ma（表7.10；图7.19）。考虑到该时代阳山金矿区不存在重要的岩浆热液活动，所以该年龄可能是不同期次热液活动叠加的产物（早白垩纪与早古近纪热液活动的叠加？），但该年龄的出现表明阳山金矿确实存在较晚期的热液活动。
表7.10 阳山金矿床石英流体包裹体Rb-Sr同位素分析
图7.19 阳山金矿床流体包裹体Rb-Sr等时线图（略去1个误差较大的测试值）
