东天山梅岭铜矿床黄铁矿Re-Os等时线年龄:Os同位素不均一的结果

作者：赵冰爽; 李杰^*; 龙晓平^*; 袁超

来源：地球科学, 2018, 43(09): 2966-2979.

DOI：10.3799/dqkx.2018.168

• 金属硫化物
• Re-Os同位素
• 初始Os同位素
• 等时线年龄
• 混合等时线
• 年代学

金属硫化物Re-Os等时线年龄的合理解释是揭示金属矿床成矿时代的关键.通过对新疆东天山梅岭铜矿床开展Re-Os同位素定年研究,结果表明浸染状和脉状矿石中黄铁矿样品在Os浓度和Os同位素比值方面都有很大的变化,这两类样品定义了很好的Re-Os等时线年龄,分别为523±59Ma和707±99Ma.由于得到的等时线年龄明显老于它们的实际地质成矿年龄,且187 Os/188 Os与普通Os的倒数(以1/192 Os为例)之间存在着很好的相关性(R2分别为0.997 3和0.994 5),因此这些样品存在着初始Os同位素组成不均一的现象,这些Re-Os等时线是混合等时线,没有地质意义.理论和数学公式推导显示观测到的Re-Os等时相关性是在形成时期没有达到完全的同位素平衡的二元混合的结果,这种同位素扩散不平衡产生的原因主要是在矿床形成时期Os同位素在金属硫化物与硅酸盐矿物之间的同位素扩散存在限制性.回归得到的Os的初始值更偏向于地壳值,表明矿床形成时期的地壳混染可能造成金属硫化物体系中的这种初始Os同位素不均一.因此,将Re-Os同位素体系应用于金属硫化物样品定年时,187 Os/188 Os与1/192 Os之间是否存在相关关系可以作为Re-Os等时线年龄是否具有地质意义的判断标准.

• 单位
  同位素地球化学国家重点实验室; 中国科学院大学; 中国科学院广州地球化学研究所; 大陆动力学国家重点实验室; 西北大学