不同同位素年代学测试方法的技术要求.docVIP

第三节 不同同位素年代学测试方法的技术要求 一、采样的要求 样品选择的好坏，直接影响到年龄测定的准确性和可靠性。因此，野外采样是获得可靠同位素地质年龄的基础，是关系到整个研究工作成败的首要环节。如果选择的样品不当，不具清晰的地质目的或根本不符合年龄测定要求，虽然有先进的测试仪器设备和采用先进的测年技术，也不可能得到真正反映某一地质事件的信息。为此，在采样之前，对研究区的地层、构造、岩浆活动、变质作用及伴随的成矿作用等方面应尽可能有个全面的了解，把矿床成矿时代研究与区域或成矿区的地质事件紧密联系起来，只有在仔细观察矿区内岩体、脉体和矿体之间的穿插、切割关系、围岩蚀变和构造特征之后，才能制定出正确的采样方案。 （一）、岩体或矿床定年样品采集的基本原则 1、不同类型岩石和矿物是不同地质作用的产物，有着不同的地质历史，因而必须根据拟解决的地质问题，有目的性采样。采样地段必须避开后期侵入体、混合岩化、断层或其他动力变质作用、热液蚀变以及近代风化、淋湿等作用干扰； 2、具有多期次和多阶段的矿床或岩体，必须按不同期次和不同成矿阶段分别采样； 3、同一成矿期或同一成矿阶段的测年样品，最好采自不同中段的空间部位； 4、样品必须新鲜，风化或受后期地质事件影响强烈的样品，不宜采用； 5、研究一个复杂地质体的同位素年龄时，应注意使用多种不同测年方法，要采集适合多种测年方法的岩石或矿物样品。 （二）、不同类型矿床等时线定年的具体要求 1、金矿床年龄测定的样品采集 不同成因类型金矿的测年对象是不同的，当用Rb-Sr、Sm-Nd、40Ar/39Ar和普通铅法（主要指金属硫化物）测年时，可采集不同成矿阶段或同一成矿阶段不同空间分布的脉石矿物（如石英、方解石、绢云母等）或矿石矿物（如金属硫化物、钨酸盐矿物等）样品。一般来说，石英脉型金矿，采集含金石英脉；蚀变岩型（韧性剪切带型）金矿及卡林型金矿可采集与成矿作用密切相关的富含绢云母的蚀变岩石（如黄铁绢云岩、千糜岩等）和富含毒砂、黄铁矿及绢云母的矿石；块状硫化物型金矿（伴生金矿），采集含金的硫化物矿石及与金矿化同时形成的脉石矿物；绿岩型金矿，可采集含金石英脉及伴生的白钨矿和与石英脉同时形成的低温锆石(水锆石)等，但要特别注意区分石英脉形成时有可能捕获围岩老锆石的影响。当然，如能在同一矿床中同时采集到石英、绢云母、硫化物及钨酸盐等矿物作为测年对象，则最为理想，这时可采用多种测年方法相互验证。 2、块状硫化物铜多金属矿床测年样品采集 块状硫化物铜多金属矿床的测年，因其可供测年的对象甚少，至今仍是一个难题。但对火山喷气形成的块状硫化物矿床，如阿舍勒铜锌矿、可可塔勒铅锌矿和可可乃克含铜黄铁矿等不同工业类型矿床，可采不同结构构造的矿石，直接用于年龄测定，或从钻孔中按垂直分带采集不同类型矿石分离出各种金属硫化物（黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和黄铁矿），用Rb-Sr、Sm-Nd和Re-Os等时线测定年龄；或采用富含闪锌矿的矿石分离闪锌矿，直接用来测定成矿年龄。 3、斑岩或次火山岩型、矽卡岩型铜矿床的样品采集 斑岩或次火山岩型和矽卡岩型铜矿床，可采集原生金属矿物（辉钼矿、黄铜矿、斑铜矿等）和脉石矿物（石英、绢云母、重晶石、石榴子石、绿帘石），直接用Rb-Sr和Sm-Nd法等测定其年龄。 4、基性-超基性铜镍矿床的样品采集 基性-超基性铜镍矿床是岩浆分异或熔离作用的产物，具有全岩矿化的特点，样品的采集相对比较简单。但为了能获得理想的岩体和矿体形成的确切时代，应按不同岩相和不同结构构造矿石采集两套样品，以便分离单矿物或直接用不同岩相的全岩或不同结构构造的矿石，用Sm-Nd等时线法或Re-Os等时线，鋯石SHRIMP U-Pb测定岩体或矿体形成时间。 5、石英脉型矿床石英矿物定年样品的采集 纯净的石英单矿物是进行流体包裹体测年的理想矿物。但视矿床的具体地质背景和特征及采用的年代学方法的不同，需在矿体（带）中采集不同测定对象的样品。当采用Rb-Sr、Sm-Nd等时线法测定成矿年龄时，可在同一成矿期或同一成矿阶段不同部位采集富含该成矿期（或阶段）某些特定脉石或金属矿物的标本10～15块作为测年样品，供成矿期次或成矿阶段年代学研究选用。 二、样品加工处理 （一）、全岩样品的加工处理 从野外采集的用于等时线年龄测定的一组手标本，应先进行镜下鉴定，以选择适宜于年龄测定的手标本。在碎样之前，对附着于样品表面的风化痕迹、油漆、记号笔迹和泥尘等，应通过洗刷、切割、破碎，或借助去离子水、无水乙醇或压缩空气消除有可能对样品造成污染的外来杂质，然后再进入清洗干净的破碎机械中破碎到适度的粒级，再加工到200目左右，用干净的容器储存备作同位素分析用。 （二）、单矿物的分选 在从岩石或矿石中分选出进行同位素测年的单矿物之前，首先要磨制薄片或光片，鉴定岩石的结构构造，确定