华南钨锡矿床共生矿物组合40Ar/39Ar定年和流体包裹体气体成分综合研究

In the recent years, 40Ar/39Ar progressive crushing has been successfully applied to determine the fluid ages of hydrothermal deposits, UHP metamorphism eclogites and natural has hydrocarbon accumulations with the continuous development of the technique innovation and apparatus upgrade. However, previous studies focused on expanding the application of the 40Ar/39Ar dating of fluid inclusions, the foundation studies are relative weak. The aim of this study is to conduct a detailed geochronology investigation of W-Sn deposits in south China based on their rich coexisting minerals such as quartz, cassiterite, wolframite, molybdenite, mica, feldspar and so on. The composition of the fluid inclusion can provide basic information of fluid origin for the study of the genesis of ore deposits and oil-gas reservoir. High resolution gas component analyses of fluid inclusion using a Quadrupole Mass Spectrometer combined with crushing apparatus can give helpful insight into the gas released behaviours during progressive and help us to explain the fluid inclusion 40Ar/39Ar age more reasonably.

真空击碎提取流体包裹体40Ar/39Ar定年技术经过不断的技术创新和设备升级，目前已成功应用于热液矿床、高级变质岩和油气成藏40Ar/39Ar年代学研究。然而，前期的研究偏重于拓展其应用领域，而基础理论研究（如共生矿物40Ar/39Ar定年对比研究和其他同位素定年方法之间的对比研究）相对薄弱。本项目拟通过对具有丰富共生矿物组合的华南钨锡矿床（石英、锡石、黑钨矿、辉钼矿、云母、长石等矿物），进行精细的同位素年代学研究。流体包裹体的成分，代表了成矿成藏等地质流体的组成，是金属矿床和油气藏成因研究的基本资料。建立高灵敏度的四极质谱流体包裹体气体成分测试平台，开展流体包裹体气体成分研究有助于了解真空击碎不同阶段释出气体成分与含量的差异，判断流体的K含量，获取真实成矿流体信息，分析其流体源区，合理解释40Ar/39Ar年代学数据。

本项目通过对具有丰富共生矿物组合的华南钨锡矿床，进行精细的同位素年代学研究。建立高灵敏度的四极质谱流体包裹体气体成分测试平台，开展流体包裹体气体成分研究有助于了解真空击碎不同阶段释出气体成分与含量的差异，合理解释40Ar/39Ar年代学数据。. 研究团队以华南南岭成矿区的3个钨锡矿床为研究对象，选取非钾矿物石英、锡石、黑钨矿进行流体包裹体40Ar/39Ar 定年与富钾矿物白云母和钾长石进行激光阶段加热40Ar/39Ar定年及矿石矿物锡石U-Pb定年及辉钼矿Re-Os定年对比研究，精确测定钨锡矿床W-Sn-Mo的矿化时代。另外，利用四极质谱流体包裹体气体成分测试平台精确测定石英、锡石和黑钨矿样品真空击碎实验不同阶段提取的气体进行气体组分分析。. 湘东南锡田钨锡多金属矿床矿脉白云母、石英和锡石40Ar/39Ar定年结果与锡石U–Pb年龄在误差范围内完全一致，并与前人得到的辉钼矿Re–Os年龄相吻合，表明锡田钨锡多金属矿床的成矿作用发生在153.7~149.9Ma。漂塘钨矿白云母、锡石和黑钨矿40A/39Ar年龄与锡石U–Pb和辉钼矿Re–Os年龄结果一致，用精确的同位素年代学数据证明了W–Sn–Mo同时成矿。这表明花岗岩与成矿作用几乎同时发生，为华南花岗岩成矿理论提供了可靠的同位素年代学依据。为探究K-Cl-Ar之间的相关性，我们对黑钨矿40Ar/39Ar定年结果进行深入分析，通过K-Cl-Ar的相关性图解获得了次生年龄及与成矿年龄一致的原生年龄，证明K-Cl-Ar的相关性是排除过剩氩的干扰获得40Ar/39Ar年龄的一种有效补充手段。后期的钾长石40Ar/39Ar 定年联合分析表明，真空击碎技术可以消除矿物中过剩氩、空气氩的影响，40Ar/39Ar 定年联合分析技术可广泛应用于各种含有混入气体的矿物（如角闪石类、长石类等），提高40Ar/39Ar定年精度。. 石英、锡石、黑钨矿的气体成分分析表明击碎早期气体组分与晚期气体组分有明显的差异，这一研究结果有力验证了阶段真空击碎技术在分别提取次生与原生流体包裹体方面的显著优势，证实了流体包裹体真空击碎技术40Ar/39Ar定年可靠性。