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热液成矿作用与矿床成因的同位素示踪新技术和金属矿床-矿床地质
矿 床 地 质
2002 年 MINERAL DEPOSITS 第 21 卷 增刊
热液成矿作用与矿床成因的同位素示踪
新技术和金属矿床直接定年*
New Isotopic Tracers for Hydrothermal Mineralization and Ore Genesis
Studies and Direct Dating Methods of Ore Deposits
蒋少涌 凌洪飞 杨競红 赵魁东 倪 培
(南京大学地球科学系内生金属成矿机制研究国家重点实验室,江苏 南京 210093)
Jiang Shaoyong, Ling Hongfei, Yang Jinghong, Zhao Kuidong and Ni Pei
(State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, Department of Earth Sciences, Nanjing University,
Nanjing 210093, Jiangsu, China)
摘 要 同位素示踪与定年方法是矿床学研究的重要手段,传统的同位素方法包括H 、O、C、S 和 Rb-Sr 、Sm-
Nd 和 U-Th-Pb 等同位素。近年来,各种新的同位素方法在矿床地质研究中开始得到广泛应用。本文介绍了硼、
锂、铜、锌、铁、锇、氦和氮等同位素示踪方法和金属硫化物的铷-锶、钐-钕、铼-锇和分步淋滤铅同位素定年方
法近年来所取得的一些新进展。
关键词 同位素新技术 热液矿床成因 成矿年代
在矿床学研究过程中,笔者必须回答的最基本的 3 个问题包括成矿物质来源、成矿流体起源与演化和成矿作用时序。
要回答这些问题,各种同位素地球化学方法发挥了至关重要的作用。长期以来,矿床地质学家和同位素地球化学家利用
Pb 、S 同位素来示踪矿质来源,利用 H 、O 同位素来示踪流体的来源,利用赋矿围岩(如沉积岩、岩浆岩)和热液蚀变矿
物的 Rb-Sr 、Sm-Nd 和 U-Th-Pb 同位素体系来确定成矿年龄。近年来,由于各种新型同位素分析仪器的开发利用和分析测
试技术方法上的迅猛发展,例如新一代高精度、高灵敏度、多接收表面热电离质谱仪(TIMS TRITON)和多接收电感藕合等
离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的开发和利用,大大拓宽了各种同位素新技术方法在地球科学各个领域中的应用面, 并取得了一
系列令人瞩目的新发现和新认识。最近在国家 985 工程的重点支持下,笔者在南京大学也建成了具有国际必威体育精装版仪器设备
(TIMS TRITON)和一流超净化学设施的同位素新技术实验室。
近年来,笔者着重开展了各种同位素新技术方法在示踪热液成矿作用过程的应用研究和金属矿床硫化物同位素直接定
年技术研究。笔者的研究以及国内外同行在这方面所开展的初步研究表明,国际上近年来迅猛发展起来的同位素方法,如
硼、锂同位素(11 7 30 65 66 56
B 、 Li )、硅同位素( Si )、过渡族金属铜、锌和铁同位素( Cu 、 Zn 、 Fe )、铼-锇同位素
187 188 3 4 15 87 86
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