有机质对黄铁矿Re-Os体系的影响机制
批准号:
42073053
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
周利敏
依托单位:
学科分类:
地质年代学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
周利敏
中文摘要
随着分析技术的进步,Re-Os同位素定年对象已经从高Re含量的辉钼矿拓展到黄铁矿等低Re含量的其他热液硫化物,为厘定中低温矿床成矿时代提供了重要手段。本次统计发现不同矿床中热液硫化物的Re含量差异很大,一些沉积岩容矿铅锌矿和铜矿的硫化物Re含量系统偏高,已有的一些研究显示有机质参与可能导致了上述现象,但缺少直接证据。因有机质Re、Os含量高,其参与还可能扰动低含量硫化物Re-Os体系,导致年龄“失真”,但目前缺少识别有机质影响的有效标志。为此,本申请在前期重要发现的基础上(在金顶黄铁矿中发现了有机质参与的显微结构和Re-Os同位素证据),选择金顶黄铁矿为研究对象,联合使用多种原位分析技术,以黄铁矿内Re含量、有机质包体、硫同位素组成和显微结构的分布特征及耦合关系为研究突破口,揭示沉积岩容矿矿床中有机质对黄铁矿Re-Os体系的影响机制,为黄铁矿Re-Os定年的可靠应用提供研究范例及理论依据。
英文摘要
With the development of analytical techniques, the application of Re-Os dating have been expanded from high-level molybdenite to some low-level hydrothermal sulfides, such as pyrites. This method has become a useful tool to directly yield the age of medium-low temperature deposits. The statistic on Re-Os data show that sulfides from some sediment-hosted deposits (MVT and SHC) have significantly higher Re level than that from other deposit types. Some studies have shown that organic matters appear to cause above the Re abnormal, but lack of direct evidence. Moreover, the involvement of high-level organic matters may disturb the Re-Os system of low-level sulfides and causes distorted dating results, which is hard to be identified without appropriate indicators. Recently, micellar structures and high-radiogenic initial Os signals were found in the breccia-type pyrite from the Jinding Pb-Zn deposit by our pilot study, implying the involvement of organic matters. Therefore, We plan to investigate the spatial distribution of Re concentration, organic inclusions, δ34S and micro-structure in these pyrite, with the aid of several state-of-the-art in-situ analysis techniques, aiming to clarify the influence mechanism of organic material on Re-Os system in pyrites, and provide a model and theoretical basis for the application of deposit Re-Os dating.
本研究以云南金顶和四川赤普铅锌矿为对象,系统探讨了有机质对硫化物Re-Os测年的影响机制,并建立了标准化分析方法。在金顶矿床中,研究识别出成矿前与同成矿两期黄铁矿,其中成矿前黄铁矿进一步分为含有机质与不含有机质两类。通过LA-ICP-MS分析发现,不含有机质的黄铁矿中Re均匀分布且浓度极低(<2.5 ppb),而含有机质的黄铁矿中Re主要富集于微球体有机质包裹体中(37–1,145 ppb)。Re-Os定年结果显示,不含有机质的成矿前黄铁矿年龄为51±1 Ma,代表真实成矿前事件;而含有机质的黄铁矿年龄为72.9±0.5 Ma,与矿区沥青Re-Os年龄(68±5 Ma)一致,反映了古新世油气生成时代。这一发现首次系统证实有机质包裹体会主导Re-Os信号,导致测年结果偏离硫化物真实形成时间。研究进一步提出“岩相蚀刻+激光拉曼+LA-ICP-MS”联用流程,通过暴露硫化物内部结构、鉴定有机质分布及Re赋存状态,为沉积型矿床(如MVT型、卡林型金矿)的测年提供了标准化操作指南。在四川赤普铅锌矿中,研究揭示了高温硫酸盐热化学还原(TSR)作用下的Re-Os分馏特征:黄铁矿Re含量显著升高(54.3–348 ng/g),而闪锌矿和方铅矿的Re-Os含量较低且同位素比值离散。沥青Re-Os年龄为285±8 Ma,表明Os同位素均一化过程;闪锌矿和方铅矿的年龄分别为296±13 Ma和277.1±3.4 Ma,指示多期次热液矿化事件。这些成果不仅明确了有机质对Re-Os测年的关键干扰机制,解决了沉积型矿床年龄争议问题,还修正了传统“油气-成矿时间耦合”模型,提出成矿流体可能叠加于早期油气系统的新认识。在应用层面,金顶矿床51 Ma的准确成矿年龄为区域构造-成矿关联提供了关键约束,而建立的标准化分析方法已应用于实验室,显著提升了数据可靠性,为全球类似矿床研究树立了范例。
Re-Os同位素体系中低含量高放射性成因硫化物的成因研究
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批准号:41673063
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项目类别:面上项目
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资助金额:71.0万元
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批准年份:2016
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负责人:周利敏
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依托单位:
中酸性岩Re-Os同位素方法研究及其在西藏驱龙斑岩矿床的应用
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批准号:41302054
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2013
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负责人:周利敏
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依托单位:
国内基金
海外基金