翟德高：辉钼矿定年可靠性与金成矿事件厘定

来源：中国地质大学-科研

正确厘定矿床的形成时代对认识成矿作用背景及建立合理的成矿模式至关重要。然而大多数热液矿床都很难直接获得其准确的成矿年龄。对于有辉钼矿产出的热液矿床厘定其形成时代则较为简单。由于辉钼矿本身具有很高的Re含量，同时不含普通Os，因此普遍情况下非常容易获取其可信的Re-Os年龄代表成矿时间。然而在一些条件下，辉钼矿Re-Os“计时器”也会给出很大的模式年龄跨度，这与单个辉钼矿晶体颗粒内部Re与Os的同位素解耦有关。Re-Os同位素解耦的问题很早已被发现，但一些关键的科学问题还没有得到很好地解决和回答。

针对上述科学问题，我校“岩浆热液演化与成矿”创新研究群体翟德高副教授、刘家军教授与加拿大麦吉尔大学Anthony Williams-Jones院士合作，联合国内外多家Re-Os同位素年代学实验室开展了辉钼矿年代学方面的合作研究。研究选取中亚造山带（CAOB）东段的海沟金矿床为对象，进行了系统的野外地质调研、矿物显微结构和成分（图1）和多种年代学（辉钼矿/黄铁矿Re-Os、锆石U-Pb和绢云母Ar-Ar法）的研究，取得以下创新性认识：

1、系统的辉钼矿Re-Os年龄结果显示，其模式年龄变化范围极大，为155-467 Ma之间，且同一样品获取的不同辉钼矿粉末及同一辉钼矿粉末样品的多次分析得到的年龄结果重现性都较差，提出这与一些辉钼矿样品发生了Re-Os同位素解耦有关；

2、研究认为辉钼矿模式年龄变化大的控制因素包括：分析样品的粒度（粗粒样品结果重现性较差，而细粒样品结果重现性好）、分析的样量（较少样量分析结果的重现性差，较多样量分析结果的重现性好）、辉钼矿颗粒内部Re分布极度不均一和部分辉钼矿颗粒经历了后期形变，上述因素都会导致样品颗粒内部发生Re-Os同位素解耦；

3、有效排除同位素解耦影响的数据，根据有效分析数据计算得到辉钼矿模式年龄为310 ± 3 Ma，等时线年龄为309 ± 8 Ma，研究证实海沟金矿为CAOB最东段已知的最古老的金矿床（图2），它形成于古生代古亚洲洋俯冲背景，而非前人提出的形成于中生代古太平洋俯冲环境。

该项研究同时具有重要的实际和理论意义。一是限定了CAOB最东段存在晚古生代金成矿事件，指示在CAOB和NCC之间的东部地段有可能寻找到古生代形成的金矿床，因此新的成矿年龄表明区域上金的找矿勘查思路应重新审视；二是研究表明要获取可靠的辉钼矿成矿年龄需要多项研究工作相结合，包括细致的岩相学观察和描述、合理的样品分选、充分的样量分析、单个样品的多次分析及多种年代学方法的对比验证。

图1 矿床中金的产出特征及其与辉钼矿的密切关系

图2 研究区古生代金成矿事件与其他地质作用时间序列

上述研究成果发表于矿床学领域国际权威期刊《Economic Geology》上：Zhai, D.*, Williams-Jones, A.E., Liu, J., David, S., Li, C., Huang, X.W., Qi, L., Guo, D., 2019. Evaluating the use of the molybdenite Re-Os chronometer in dating gold mineralization: Evidence from the Haigou deposit, NE China. Economic Geology, 114(5): 897-915 [IF=3.285].

全文链接https://doi.org/10.5382/econgeo.2019.4667.