密西西比河谷型铅锌矿床成矿年代学研究进展：兼论金顶矿床成矿年龄分歧*

王长明 段泓羽 李超 祝佳萱 石康兴 陈奇 刘俐君 钱金龙

1. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083 2. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083 3. 国家地质实验测试中心, 北京 100037

精确厘定金属矿床的成矿时代对认识成矿规律、探讨区域成矿背景和确定资源勘探靶向具有重要意义。作为一类典型的沉积岩容矿铅锌矿床，密西西比河谷型铅锌矿床(Mississippi Valley-type zinc-lead deposit)因其放射性同位素含量低、热液蚀变微弱、且缺乏有效的定年矿物，长期以来被认为是年代学研究的“疑难”矿床(Leachetal., 2001, 2005；Bradley and Leach, 2003；Leach and Song, 2019)。二十世纪八、九十年代至二十一世纪初，古地磁学定年法、热年代学方法(如磷灰石裂变径迹法)与放射性同位素定年法已经应用于MVT铅锌矿床成矿年龄的测定，将其与区域大规模挤压造山活动与前陆盆地形成相耦合(Leachetal., 2001, 2010)。尽管同位素和古地磁方法对MVT铅锌矿床成矿年龄的精确厘定取得了一定的进展，但因其获得的年龄值误差较大(±10～20Ma)，有关技术尚需提高，否则将制约其对该类矿床成因与成矿构造背景的深入认识(Bradley and Leach, 2003)。

目前，许多MVT铅锌矿床定年方法，如方铅矿Pb-Pb模式年龄法、磷灰石裂变径迹法、伊利石Ar-Ar法，因其误差范围较大或不能直接反映成矿年龄而不被重视；此外，利用古地磁定年法测定的成矿年龄因人为误差过大且不能与放射性定年法很好的吻合而无法获得广泛认可(Symons and Sangster, 1991；Aleinikoffetal., 1993；Leachetal., 2001)。21世纪以来，新的定年方法开始应用于金属硫化物矿床，包括闪锌矿Rb-Sr法、方解石U-Pb法、方解石和萤石Sm-Nd法以及黄铁矿Re-Os法。其中，硫化物Re-Os法因定年介质分布广泛以及直接反映成矿年龄而逐渐受到研究者的青睐，加之Re-Os同位素体系的理论的不断完善以及高精度低空白的分析测试技术不断发展，使得Re-Os法高精度厘定金属矿床成矿年龄成为可能(李超等，2015；储著银和许继峰，2021)。尽管Re-Os同位素体系定年的精度尚不能达到锆石U-Pb定年的水平，但由于该体系高度的亲铜、亲铁性，使得其在成矿年代学研究方面有着巨大的优势和广阔的应用前景。

金顶超大型MVT铅锌镉铊矿床因其储量规模巨大，成矿过程复杂而受到国内外学者的广泛关注(Xueetal., 2007；Dengetal., 2017；Leachetal.,2017；Yinetal., 2017；Wangetal., 2018b；Songetal., 2020a)，然其成矿时代的争议很大，地质学证据、古地磁年代学、热年代学与放射性同位素年代学研究均给出了不同的成矿年龄。尽管Re-Os法在金顶矿床应用已经近20年，但不同学者利用黄铁矿和沥青给出Re-Os等时线年龄差距达80Myr，与实际成矿过程和地质事实存在较大争议。因此，有必要对金顶矿床的矿石矿物如闪锌矿和方铅矿开展直接定年，从而精确限定其成矿时代。

本文搜集了近年来全球典型MVT铅锌矿床成矿年代学的研究成果，系统论述了其定年方法的发展现状以及存在的问题，包括Re-Os法、Rb-Sr法、U-Pb法、Sm-Nd法、40Ar-39Ar法、古地磁测年法和裂变径迹法。在此基础上，以金顶超大型MVT铅锌镉铊矿床为例，尝试利用闪锌矿Re-Os等时线定年直接测定成矿年龄，同时探讨了该矿床成矿年龄分歧的原因，以期为这类定年“疑难”矿床提供新的研究思路和解决方案。

1 主要定年方法及应用

1.1 Re-Os 测年法

Re-Os测年法基于187Re以β衰变的形式生成187Os，目前187Re-187Os同位素体系采用的衰变常数λ值为1.666×10-11yr-1，对应半衰期约为4.16×1010yr。Re本身具有亲硫、亲铁和亲有机质等特性，因此Re-Os定年技术被广泛应用于辉钼矿、铁陨石和富有机质沉积岩的精确定年(李超等，2011, 2012；储著银和许继峰，2021)。近年来，随着样品消解与测试技术不断提高，Re-Os定年法已经逐渐应用到灰岩、沥青和油气等非常规介质中(李超等，2014；李真等，2017；覃曼等，2017；赛彦明等，2020；储著银和许继峰，2021)。目前除辉钼矿外，低含量高放射性硫化物(LLHR)，如黄铁矿、黄铜矿、毒砂和磁黄铁矿等，已被广泛应用于金属矿床年龄测定(Steinetal., 2000；李超等，2009, 2010；覃曼等，2017)。

国外学者利用Re-Os法对MVT铅锌矿床的成矿年龄开展了大量研究。Selbyetal.(2005)针对Polaris MVT铅锌矿床中的沥青开展系统定年工作，年龄结果为374±9Ma(MSWD=12)，证明Ellesmerian碰撞造山引发流体运移，相关盆地热卤水的活动近乎同时造成油气的成熟、裂解和铅锌矿化。Hnatyshinetal.(2015)利用黄铁矿Re-Os法对爱尔兰Irish型铅锌矿床开展成矿期定年，其中Lisheen矿床成矿年龄略晚于赋矿主岩沉积时代，而Silvermines矿床与容矿碳酸盐地层沉积成岩时代一致。结合矿床地质证据，可以说明这类矿床兼具同生沉积成矿和后生成矿特征。该矿床Re-Os等时线年龄与古地磁测年结果存在差异，可能是矿床受华力西期造山作用影响发生了重磁化，造成古地磁年龄明显较新，古地磁年龄不能代表实际成矿年龄(Hnatyshinetal., 2015)。Hnatyshinetal.(2016)通过黄铁矿Re-Os法对Nanisivik矿床定年获得1115±52Ma(MSWD= 99)的等时线年龄，与平均模式年龄1093±24Ma(MSWD=13)在误差范围内保持一致，表明该矿床是为数不多的前寒武纪MVT铅锌矿床，其形成时代与Grenville造山带活动时代相当。该矿床为一变质的层控铅锌矿床，前期有关其成因及成矿时代的研究争议较大。

就国内研究而言， Lietal.(2016)利用铼锇同位素体系研究了彩霞山铅锌矿床纹层状黄铁矿，获得一组与围岩沉积时代相当的等时线年龄(1019±70Ma)，结合硫化物矿石发育纹层状、软沉积变形等同生沉积特征，反映黄铁矿Re-Os测年结果较为可靠。江小均等(2018)利用负离子热表面电离质谱法对会泽超大型MVT铅锌矿床开展了Re-Os同位素定年工作，获得的等时线年龄与模式年龄很好地对应，由此提出川滇黔低温成矿域喜马拉雅期成矿作用的新认识(图1a, b)。孙鹏程等(2021)针对金顶超大型锌铅矿床开展同位素定年工作，获得两组沥青Re-Os同位素等时线年龄，其中较新一组与古地磁法测年结果范围一致，指示热液成矿作用可能与古油气藏的裂解紧密相伴。

图1 MVT铅锌矿床硫化物Re-Os等年和碳酸盐U-Pb定年典型案例

MVT铅锌矿床中矿石矿物如方铅矿和闪锌矿中的Re、Os含量通常很低，不利于开展Re-Os同位素直接精确定年。Liuetal.(2015)改进了Re-Os定年样品预处理流程，采用不同阴离子交换介质提高了方铅矿和闪锌矿中Re的回收率。利用该种方法，获得云南老厂和富乐铅锌矿床的Re-Os等时线年龄分别为308±25Ma(MSWD=1.09)和20.4±3.2Ma(MSWD= 3.9)，这些年龄也获得了各类地质证据的支持。

目前，利用普通硫化物如黄铁矿、闪锌矿和方铅矿进行MVT铅锌矿床测年仍面临挑战。首先，这些普通硫化物的Re、Os含量较低，低温铅锌矿床中这些元素含量可能更低，利用同位素定年对分析测试技术提出了极高的要求，需要极低的实验室Os本底(<0.3pg)，可靠数据的获取相当不易(储著银和许继峰，2021)。其次，MVT铅锌矿床Re-Os定年对样品质量有极高要求，由于硫化物中Re含量低，很容易受到高Re杂质的干扰，而常规制样方法很难保证其纯度，需要前期大量的准备工作。例如，Hnatyshinetal.(2020)通过LA-ICP-MS原位微区高精度面扫描观察到待测年的Irish型Lisheen矿床黄铁矿颗粒内部Re含量分布不均，Re主要集中分布于裂隙中的硅酸盐混入物中，而并非黄铁矿晶格内。同一测年样品，利用裂隙发育的黄铁矿测定的Re-Os模式年龄(413Ma)要显著低于不发育裂隙的黄铁矿测定的模式年龄(1083Ma)。他们还进一步提出，利用铅锌矿床中黄铁矿Re-Os定年获得真实成矿年龄是小概率事件，通过不同的矿物分离技术较难去除黄铁矿中的杂质，建议在测年前对挑选好的黄铁矿单颗粒开展LA-ICP-MS等原位面扫描工作，尽量降低其他富Re杂质对黄铁矿Re-Os定年的影响(Hnatyshinetal., 2020)。Huangetal.(2021)利用同样方法针对金顶MVT铅锌矿床待测年黄铁矿开展LA-ICP-MS面扫描研究，发现黄铁矿中发育显著富集Re的沥青质包体，利用这些富有机质黄铁矿测定的Re-Os等时线年龄(72.9± 0.5Ma)要显著高于不含沥青质黄铁矿测定的年龄(51±1Ma)。这些研究进一步说明MVT铅锌矿床中黄铁矿的Re-Os体系可能会受到其他杂质干扰，应用其定年时需要前期开展精细的矿物学研究工作，保证样品质量。

1.2 U-Pb测年法

U-Pb测年法基于238U和235U通过一系列衰变产生稳定的206Pb、207Pb，由此可获得两个相对独立的衰变方式，可以对年龄的可靠性进行交叉检验。其衰变方程为

206Pbm=206Pbi+238U(eλ238t-1)

(1)

207Pbm=207Pbi+235U(eλ235t-1)

(2)

式中m是测量Pb同位素含量值，i是初始Pb同位素含量值，λ是U同位素的衰变常数，t是指从初始到现在所经过的时间。

用于U-Pb测年法的矿物主要为碳酸盐。该类矿物的形成与成矿流体演化密切相关，用U-Pb测年可以限制热液活动的时间，从而厘定矿床成矿年龄(Coveneyetal., 2000; Rasbury and Cole, 2009; 赵子贤和施炜, 2019)。此外，碳酸盐矿物也是MVT铅锌矿床中常见的脉石矿物，对其进行原位U-Pb测年能够厘定该类矿床的成矿年龄(Hansmanetal., 2018; Nurieletal., 2019; Xiongetal., 2022)。目前碳酸盐矿物U-Pb测年方法可分为同位素稀释法(MC-ICP-MS)和原位激光剥蚀法(LA-ICP-MS)两种(Roberts and Walker, 2016; Yangetal., 2021)。其中，同位素稀释法因对样品和实验室本底要求极高而受到限制，原位激光剥蚀法因其简单高效且原位的优势而得到了广泛应用(Roberts and Walker, 2016; Hansmanetal., 2018; Nurieletal., 2019)。

碳酸盐原位U-Pb法定年测试过程分为三个步骤：(1)在完整的地质研究情况下分辨出碳酸盐的期次，制作岩石标本；(2)对样品206Pb、207Pb等放射性元素以及其他微量元素开展预检测，用标样校准并进行筛选，选取高U/Pb比值的测试区域；(3)对样品进行测试，利用获得的207Pb/206Pb与238U/206Pb值可定义Tera-Wasserburg协和年龄(Ludwig, 2003)。

近年来，国内外一些学者尝试利用碳酸盐矿物U-Pb法对MVT铅锌矿床进行成矿年龄测试。例如Grandiaetal.(2000)测试出Maestrat盆地Avecilla MVT铅锌矿床成矿阶段方解石U-Pb等时线年龄为62.6±0.7Ma(MSWD=0.82)。据此认为该区成矿时间为古近纪早期，铅锌矿化与裂谷活动有关。Xiongetal.(2022)对马元MVT铅锌矿床的碳酸盐和重晶石进行原位U-Pb测年。与主成矿阶段闪锌矿和方铅矿共生的热液白云石年龄为473.4±2.7Ma(MSWD=5.1)，而此样品中方解石和重晶石年龄为368.7±3.1Ma(MSWD=1.4)(图1c)。主成矿期白云石年龄显示成矿与早古生代的造山活动相关，和扬子板块北缘其他MVT铅锌矿床年龄接近。较年轻的方解石和重晶石年龄则记录了泥盆纪晚期的叠加热液活动，显示铅锌成矿过程可能持续时间较长。此外，本文第一作者也曾对兰坪盆地白秧坪矿床热液方解石尝试进行原位U-Pb定年，但由于普通Pb含量高，但并未得出理想测年结果(图1d)。

总体而言，由于MVT铅锌矿床成矿流体中普通铅含量较高，且方解石本身为低铀矿物，其U/Pb比值低，并不适合用于U-Pb测年(Hansmanetal., 2018; Suetal., 2020)，虽然可以根据预检测结果结合微观结构分析选出高U/Pb比的区域进行U-Pb测年以增加测试成功率(程婷等，2020；Yangetal., 2021)。

1.3 Rb-Sr测年法

Rb-Sr法基于87Rb经过β衰变形成稳定同位素87Sr，过程为87Rb→87Sr+β-+ν+Q，式中衰变能Q为0.275MeV。目前87Rb-87Sr同位素体系的衰变常数采用值为：λ≈1.42×10-11yr-1，对应半衰期约为4.88×1010yr。

用于Rb-Sr法测年的矿物很多，故而该方法具有样品分布广泛、易选，且测定时限较长等优点。此外，Rb-Sr 等时线定年已有相对比较成熟的理论体系，其不仅应用于全岩Rb-Sr等时线法解决围岩的形成时代，而且用蚀变矿物、蚀变带或矿体中石英流体包裹体测定成矿时代(Wangetal., 2014a, 2015)。近年来，硫化物Rb-Sr定年技术广泛应用于金属矿床测年领域，也为铅锌矿床的定年疑难问题提供了一个解决方案。

就具体研究实例而言，国外学者利用Rb-Sr法对MVT铅锌矿床各类常见硫化物进行成矿年龄测试。Heijlenetal.(2003)针对波兰Upper Silesia MVT铅锌矿集区开展闪锌矿和黄铁矿Rb-Sr定年工作，获得135±4Ma的等时线年龄，明显不同于前人获得的100Ma古地磁年龄，但与地质证据得出的中欧地区早白垩世地壳伸展诱发大规模热液活动时代完全吻合。Mitchelletal.(2004)针对加拿大Bermuda MVT铅锌矿点开展闪锌矿Rb-Sr定年工作，获得与区内Polaris超大型MVT铅锌矿床一致的年龄，与区域造山带大规模逆冲推覆活动以及矿床控矿断裂活动时代对应。Schneideretal.(2008)尝试对纳米比亚Otavi Mountainland地区非硫化物铅锌矿床中的硅锌矿进行Rb-Sr定年，尽管误差较大，但测试结果与南半球其他硅锌矿型矿床成矿时代基本一致。Ostendorfetal.(2015)利用研磨法将富含有机质的Jabali MVT矿床中闪锌矿分离成淋滤液(闪锌矿流体包裹体相)和残留相(去除流体包裹体的闪锌矿)，并针对残留相开展Rb-Sr定年，获得144.0±4.3Ma等时线年龄，结合矿床地质证据，论证了MVT矿床与伸展构造背景下油气生烃、热液充注作用有直接联系。Rosaetal.(2016)利用相同的方法对Franklinian Basin地区的铅锌矿开展Rb-Sr同位素年代学研究，获得的等时线年龄较赋矿碳酸盐岩地层晚50Myr，据此认为该矿床属后生成因的MVT铅锌矿床，而不是兼具后生与同生成因的Irish型矿床。

中国学者针对川滇黔铅锌矿集区MVT铅锌矿床开展了广泛的同位素年代学研究，积累了大量的闪锌矿Rb-Sr同位素测年资料(Wangetal., 2014b, 2020b；Zhangetal., 2015)，如会泽(Yinetal., 2009)、乐红(张云新等，2014)、金沙厂(Zhouetal., 2015)、云陆河坝(Tangetal., 2019)、毛坪(Yangetal., 2019)、杉树林(廖开立等，2020)和老鹰箐(Gongetal., 2021)。大量矿床Rb-Sr等时线定年结果显示成矿集中于200Ma，与区域晚三叠世印支期大规模造山作用时代相当，少数250～228Ma等时线年龄可能与峨眉山大火成岩省末期热液活动有关(Yinetal., 2009；Shenetal., 2022)。从这些矿床中获得的硫化物Rb-Sr等时线年龄彼此之间可以相互印证，至少说明该方法在川滇黔MVT型铅锌矿床测年的应用效果较好。近年来，在该区MVT铅锌矿床如天宝山(Liuetal.，2018)、大梁子(张长青，2008)中获得了晚泥盆世-早石炭世的Rb-Sr等时线年龄，对应古特提斯洋张开有关的伸展构造背景。在太平矿床中获得了新元古代等时线年龄714±11Ma(Daietal., 2020)。这些Rb-Sr等时线定年结果指示区域上可能存在多期成矿事件。

扬子北缘马元MVT铅锌矿集区中该类矿床常常与古油气藏伴生，Wangetal.(2020a)针对该矿区开展了不同成矿阶段的硫化物Rb-Sr等时线定年工作，获得两组等时线年龄，较老的一组468.3±3.8Ma与前人获得的区域烃源岩在奥陶纪的石油窗口期一致，较新的一组206.0±6.5Ma与同一烃源岩在三叠纪的天然气窗口期一致，反映油气成藏和裂解过程与MVT铅锌矿床成矿过程密切相关。该区楠木树矿床的硫化物Rb-Sr等时线定年结果亦指示成矿时代为晚寒武世-早奥陶世(486.7±3.1Ma)，反映该铅锌矿床成矿与区域构造带古油藏的破坏有关(Songetal., 2020b)。王国芝等(2013)针对四川盆地东南缘河坝MVT铅锌矿床与铅锌成矿伴生的萤石开展Rb-Sr同位素研究，获得两组在误差范围内一致的等时线年龄(130～128Ma)，与晚三叠世-侏罗纪时期随着埋藏深度增加石油发生裂解以及油气藏发生破坏的时代一致，提出构造隆升造成古油气藏破坏，含硫化氢的油田卤水与铅锌流体混合成矿的MVT铅锌矿床形成机制。

段其发等(2014)分别对扬子东南缘花垣矿集区的闪锌矿单矿物以及淋滤后的残渣开展Rb-Sr定年工作，获得的两组等时线年龄为420±120Ma和401±41Ma。利用单矿物-残渣联合获得一条等时线年龄为410±12Ma，与区域构造演化与大规模成矿作用的时限更为符合，因此认为采用闪锌矿进行Rb-Sr等时线定年时，通过单矿物及其残渣相互约束可以获得较好的测年结果。王生伟等(2018)利用闪锌矿Rb-Sr定年技术获得贵州五指山铅锌矿床458.2±2.9Ma的等时线年龄，该年龄晚于赋矿地层的沉积年龄，确定其为后生成因的MVT铅锌矿床。高键等(2021)获得鄂西宜昌地区何家坪铅锌矿共生矿物闪锌矿和方铅矿的 Rb-Sr等时线年龄为189.1±1.8Ma，方解石的Sm-Nd等时线年龄为189.9±2.0Ma，两种同位素体系获得了一致的结果，据此认为铅锌矿形成于燕山早期的构造挤压运动。

闪锌矿和方铅矿Rb-Sr测年法是近年来针对MVT铅锌矿床定年最常用的方法，然而许多学者对这类方法的科学性提出质疑。首先，从同位素理论本身来说，作为典型的亲石元素，Rb和Sr在闪锌矿等硫化物中赋存状态存在很大争议，观点包括以类质同象赋存在闪锌矿晶格内部(Nakaietal., 1993)、以子晶的形式作为碳酸盐、硅酸盐矿物包裹在闪锌矿中或溶解在闪锌矿捕获的原生、次生流体包裹体内(刘建明等，1998)，这制约了人们对于闪锌矿中Rb-Sr体系封闭性的认识。其次，从分析测试与数据处理角度来说，测试方式与数据解释方式不同，有闪锌矿单矿物直接溶样定年法(Heijlenetal., 2003)、酸洗研磨后针对残留相定年法(Nakaietal., 1993)、流体包裹体淋滤液-闪锌矿残留相联合定年法(段其发等，2014)和闪锌矿单矿物-淋滤液-残留相联合定年法(Mitchelletal., 2004)等多种方法，导致测年结果具有多样性。最后，MVT铅锌矿床具有特殊性，在许多世界级MVT铅锌矿床和矿集区(如金顶超大型矿床)中，方铅矿、闪锌矿和黄铁矿往往与强烈富集普通Sr的天青石等硫酸盐矿物伴生。在这些可能富含天青石等矿物包体的硫化物中，放射性成因锶很可能受到普通锶的干扰而“石沉大海”，其结果就是等时线无法拉开，较难测出精准年龄。

尽管存在一些问题，硫化物Rb-Sr定年仍不失为一种金属矿床直接定年的有效方法。Rosaetal.(2016)的闪锌矿Rb-Sr定年分析流程值得参考，即：测试样品精细挑纯，酸溶去除碳酸盐、硅酸盐等杂质，研磨法排除原生、次生包裹体，针对残留相开展等时线定年。利用该种方法可以降低原生包裹体或其他共沉淀矿物中普通Sr对放射性Sr的稀释作用，并且能排除次生包裹体对原生Rb-Sr同位素系统的干扰。

1.4 Sm-Nd测年法

Sm-Nd法测定年龄是基于自然界中147Sm经过α衰变形成稳定同位素143Nd，目前147Sm-143Nd同位素体系的衰变常数采用值为：λ≈6.54×10-12yr-1，对应半衰期约为1.06×1011yr。其被广泛应用于示踪火成岩的源区特征，探讨壳幔演化机制(Wangetal., 2016, 2017；Dengetal., 2018a)。Sm-Nd同位素定年的优势在于Sm、Nd元素活动性低，同位素系统封闭性好，受变质作用、蚀变作用等外界条件的干扰较小(Lietal.，2007；刘文刚等，2018)。热液矿床中经常含有萤石、白钨矿、方解石、电气石等矿物，特别是方解石，因其具有较高的REE含量、相对富集HREE和相对亏损LREE、明显的Sm/Nd分馏特征，且自形成后更易保持封闭状态，可用于精确定年(彭建堂，2003)。

国外学者利用Sm-Nd法对MVT铅锌矿床进行成矿年龄测试。Chesleyetal.(1994)利用萤石开展Sm-Nd同位素定年，定年结果反映Illinois-Kentucky地区MVT铅锌矿床成矿年龄为277±16Ma，据此认为成矿与阿勒格尼-沃希托河运动引起的大规模流体运移有关。

国内学者李文博等(2004a，b)获得川滇黔铅锌矿集区会泽MVT铅锌矿床Sm-Nd等时线年龄226±15Ma和225±38Ma，并据此认为铅锌成矿可能与峨眉山250Ma玄武岩浆活动有一定关联。张长青(2008)报道了滇东北金沙厂MVT铅锌矿床中萤石的Sm-Nd同位素成矿年龄为201±6.2Ma，并据此提出了印支期造山运动相关模型。

尽管Sm-Nd法在测年方面取得一些成果案例，但利用该方法测年仍有一定局限性。由于Sm元素的半衰期较为漫长，故Sm-Nd法并不适合测定年轻地质体和矿床的年龄，而相当一部分MVT铅锌矿床成矿时代都在中新生代(Leachetal., 2001)。另外，MVT铅锌矿床中方解石等矿物容易遭受后期热液活动的影响，其Sm-Nd体系的封闭性值得怀疑。萤石作为热液矿床中常见的脉石矿物，在成矿过程中不易发生稀土元素体系的破坏，适合于Sm-Nd同位素测年(Lietal.，2007；Tonguçetal., 2007；Suetal., 2009)。但含萤石的MVT铅锌矿床分布较为局限，也制约了Sm-Nd法在该类矿床中的应用。

1.5 40Ar-39Ar测年法

传统的K-Ar定年发法基于自然界中40K经10.67%的几率通过K层捕获衰变形成稳定同位素40Ar，即40K→40Ar+ν+Q衰变分支。由于该种方法需要利用两份样品分别测定K和Ar同位素含量，容易引入人为误差，故逐渐被淘汰。40Ar/39Ar定年技术是40K/40Ar定年技术的改进版本，该方法首先利用快中子活化照射将定年样品中的39K全部转化成39Ar，利用惰性气体质谱仪直接测定40Ar/39Ar比值，然后采用公式计算样品的地质年龄(Jourdanetal., 2014)：

t=1/λ×ln(1+J×40Ar/39Ark)

(3)

该种测年法可用于准确测定ka级别至行星年龄级别的地质样品，测试对象包括富钾的云母、钾长石、粘土矿物和蒸发盐矿物，广泛应用于重大地质事件、地质单元界限的精确定年，是确定地质年代表的主要手段，近年来已经开始向考古学领域延伸(王非等，2014)。

Hyodo(2008)利用激光显微探针技术成功开展微区含K矿物的40Ar/39Ar同位素测试，使得40Ar/39Ar法原位微区定年成为可能。

二十世纪八、九十年代Ar-Ar法曾广泛应用于MVT铅锌矿床定年，由于MVT铅锌矿床自身缺乏钾化蚀变，大部分测年介质选用容矿围岩中的自生伊利石、钾长石，从而间接限定成矿年龄(Leachetal., 2001)。Hearnetal.(1987)针对美国密西西比河谷流域MVT铅锌矿床周边碳酸盐岩地层开展自生长石Ar-Ar法定年，获得了322～278Ma的年龄范围，该研究认为控制自生长石生长的成岩流体即MVT铅锌成矿流体，推断该年龄代表了区域MVT铅锌矿床的成矿年龄。Aleinikoffetal.(1993)对比了Southeastern Missouri MVT铅锌矿区矿石与围岩中自生钾长石的铅同位素组成，证实矿区范围内自生钾长石与MVT铅锌矿床没有必然的成因联系，对Ar-Ar法MVT铅锌矿床定年提出质疑，从此这类定年方法逐渐淡出MVT铅锌矿床年代学研究领域。

21世纪以来，闪锌矿流体包裹体Ar-Ar法取得了突破。Qiu and Jiang(2007)利用闪锌矿真空击碎-阶段加热技术成功获得凡口SEDEX铅锌矿床闪锌矿自生包裹体的坪年龄271.3±5.4Ma，与含矿岩系的沉积时代在误差范围内保持一致，符合凡口铅锌矿同生喷流沉积的地质事实。

尽管已经有了成功的实例，但闪锌矿流体包裹体Ar-Ar定年仍然存在很多问题，例如实验流程繁杂，样品需要送入核反应堆进行快中子照射，实验周期显著加长；对样品的要求非常严苛，需要闪锌矿样品不含次生流体包裹体或者原生、次生包裹体K-Ar同位素体系具有显著差异；闪锌矿中钾元素的赋存状态不明，少数捕获的或次生的富钾矿物混入就会造成定年结果产生偏差等等(王银之和王非，2015)。迄今为止，尚未报道有MVT铅锌矿床采取该种办法获得精确的成矿年龄。

1.6 古地磁测年法

古地磁测年法是通过比较矿体和围岩之间原生剩磁方向的异同来判断二者之间的关系，进而确定矿床的形成时代。其在地质年代的建立、地层的对比与划分、构造运动发展史的重建和板块的演化等方面具有广泛应用，主要应用于中生代以来的岩石年代的测定。

古地磁定年法在国外被大量应用于MVT铅锌矿床成矿时代的限定，用以印证放射性同位素定年的结果(Leachetal., 2001)。国外一些学者利用古地磁法对MVT铅锌矿床进行成矿年龄测试的案例很多，例如Symons and Sangster(1991)报道了Central Missouri矿区重晶石矿床的成矿时代为晚宾夕法尼亚世-早二叠世，Symons and Stratakos(2000)报道了Mascot-Jefferson City地区MVT铅锌矿床的成矿年龄为314±6Ma, 并据此认为成矿与晚古生代Alleghanian造山活动引起的大规模流体运移有关。

古地磁定年法在我国的应用案例不多，Yalikunetal.(2018)对金顶超大型铅锌矿床开展古地磁年代学研究，结合区域地质特征及古地磁资料，获得了23±3Ma的成矿年龄，该年龄与其他放射性同位素测年结果存在很大差异。

由于较难确定MVT铅锌矿床中矿石磁性特征是否与成矿有直接的成因联系，也很难排除成矿后重磁化的干扰，加之视极移曲线的测定需要参考区域古地磁资料，很容易引入人为误差，古地磁发获得的成矿年龄具有很大的不确定性，故往往导致其结论存在诸多争议及缺乏说服力(Symons and Sangster，1991)，从而限制了该方法在MVT铅锌矿床测年中的广泛应用。

1.7 裂变径迹测年法

裂变径迹测年法(fission track dating)是利用矿物中所含微量铀的自发裂变的衰变引起晶格的损伤产生径迹，通过测定矿物的自发裂变径迹密度和诱发径迹密度，计算矿物的裂变径迹表观年龄。此法可用于磷灰石、锆石、榍石、石榴石、辉石和云母等矿物测定，测年范围主要集中于5万年至100万年之间，并可重建地质体构造-古地温的动态演化过程。裂变径迹法在矿床定年中的应用日益广泛(Dengetal., 2015；Wangetal., 2015)。

早期国外一些学者利用裂变径迹法对MVT铅锌矿床进行成矿年龄测试，例如Ravenhurstetal.(1989)利用磷灰石裂变径迹法测得加拿大Nova Scotia地区MVT铅锌矿床围岩白云岩中流体活动年龄集中于320～300Ma，并据此认为矿床形成与同期构造运动引起盆地卤水的迁移有关。Arne(1991)用该方法研究了Pine Point MVT铅锌矿集区赋矿围岩的热历史，指出该区MVT铅锌矿床形成于白垩纪，与埋藏作用引起的升温有关。

裂变径迹测年法实际确定的是MVT铅锌矿区地层中磷灰石遭受最近一次热扰动后退火至今的时间，由于较难确定MVT铅锌矿区地层热扰动是否与成矿作用同期发生，测试结果往往具有多解性，从而限制了该方法在MVT铅锌矿床测年中的广泛应用。

2 金顶铅锌矿床成矿年龄分歧和讨论

2.1 金顶铅锌矿床特征

金顶铅锌矿床位于青藏高原东南缘兰坪盆地中部。盆地内出露的地层主要有中-上三叠统、侏罗系、白垩系和古近系(图2；Wangetal. 2014a, c, 2018a, b)。该地区经历了十分复杂的演化过程：从前寒武纪盆地基底发育开始，到晚三叠世(235～203Ma)后碰撞导致兰坪裂谷盆地形成，并演化为侏罗纪-白垩纪坳陷盆地和古新世-早渐新世周缘前陆盆地，在晚渐新世-中新世(32～10Ma)形成走滑拉分盆地(潘桂棠等，2001，2016；陶晓风等，2002；Xu and Castillo, 2004；Houetal., 2007；Dengetal., 2014, 2018b；杨立飞等，2016)。

图2 兰坪盆地区域地质简图(据Deng et al., 2017；Wang et al., 2018b修改)

金顶铅锌矿床分为北厂、跑马坪、南厂、西坡、峰子山、白草坪和架崖山7个矿段。矿床中发育铅锌矿化、黄铁矿化，伴生镉、铊及锶矿化，均受区域NNE向逆掩断层系统、断层诱导的构造穹窿及同构造沉积膏岩底劈杂岩控制。根据含矿沉积建造的不同，可将矿体划分为上、下两个层位。上含矿层为异地来源的下白垩统景星组灰白色板状石英砂岩岩片，已完全铅锌矿化(唐永永等，2013；图3)。其顶部为逆掩的花开佐组红色细碎屑岩、三合洞组沥青质灰岩、细晶灰岩和麦初箐组碳质泥岩、粉砂岩岩片(图3)；其底部与下含矿层呈断层接触。下含矿层为一套同构造沉积的底劈膏岩杂岩建造，前人认为属古近系云龙组上段(唐永永等，2013；图3)。该含矿层近中心为陡立的灰黑色灰岩角砾岩筒，内部发育三合洞组沉积成因的天青石、石膏团块，局部可见碎屑砂脉贯入。向外过渡为膏砂泥角砾以不同比例混合的灰黄色杂岩体，内部角砾发育“流动”、“定向”构造。继续向外，杂岩体最终相变为正常的滨、浅湖相或河流相红层沉积。下含矿层仅发生部分矿化，形成不同大小的似层状、筒柱状、大脉状或不规则囊状铅锌矿体和黄铁矿矿体，矿体内部发育稠密浸染状、脉状矿化。

图3 金顶锌铅矿床矿区地质简图(据Deng et al., 2017；Wang et al., 2018b修改)

金顶铅锌矿床表现出矿化期次多、类型复杂、非矿化信息干扰严重等开放系统成矿的特点。本文以景星组砂岩容矿的矿石为例，切片后可观察到的矿化特征由老至新就包括：D-1 沉积成岩期未矿化砂岩中与方解石胶结物共生的星点状黄铁矿化(图 4a)；O-1 油气充注期未矿化砂岩中团块状黄铁矿-沥青晕(图 4a)；Ⅰ 热液期早阶段浸染状闪锌矿-方铅矿-白铁矿化，交代前期形成的沥青晕、星点状黄铁矿、方解石(图 4b)；Ⅱ-1 热液期中阶段细脉状、团块状黄铁矿±方铅矿化(图 4b-d)；Ⅱ-2 热液期中阶段晶洞状、脉状方铅矿-闪锌矿-方解石矿化，交代、穿插早期形成的团块状黄铁矿(O-1/Ⅱ-1？)，使其大部分转变为白铁矿，多产自砂岩型矿体下部(图 4b-d)；Ⅱ-3 热液期中阶段胶状黄铁矿-白铁矿-方铅矿-闪锌矿-方解石-含赤铁矿子晶红色天青石-白色粗粒天青石，多产于砂岩型矿体上部近地表(图 4e)；Ⅲ 热液期晚阶段不含矿的脉状方解石-黄铁矿-沥青(图 4f)。据此建立的成矿阶段如图 5所示。由此可知，金顶矿床表现出非成矿与成矿信息叠加、成矿期次多样、脉动式成矿、成矿流体成分多变、矿物组成与成矿深度有关等特点，很难用单阶段流体演化的模式来解释。

图4 金顶铅锌矿床北厂矿段景星组砂岩型矿石矿化特征

图5 北厂景星组砂岩型矿石矿物成矿阶段划分

2.2 金顶矿床测年方法及结果

测年样品(L5-B2-8)采自北厂矿坑底部剥露的景星组(E1y)上含矿层砂岩体，矿化类型为胶状黄铁矿/白铁矿-闪锌矿-方铅矿-方解石网脉。手标本观察显示闪锌矿-方铅矿-方解石脉“打碎”胶状黄铁矿/白铁矿团块，脉体中闪锌矿、方铅矿、方解石依次沉淀。肉眼和镜下观察未见沥青/干酪根等有机质混入(图6a-c)。针对拟测年的样品切片观察，并选取典型闪锌矿开展扫描电镜和LA-ICP-MS面扫描分析，结果如图6d-f所示。闪锌矿中发育显著的Cu、Cd、Ag等元素的震荡环带，相反，亲有机质的Ni，Re等元素以及亲黄铁矿的As、Tl等元素在闪锌矿中分布均匀且含量较低，反映闪锌矿沉淀过程中基本未受这些杂质的影响。将上述样品切割成5块抛光样块， 针对每一样块利用装有人造金刚石钻头的微钻取样器将闪锌矿钻取下来并在双目镜下挑纯，最终获得5件高纯度的闪锌矿样品。

图6 金顶矿床测年样品中闪锌矿手标本、镜下、SEM特征以及Cd、Tl、Re元素LA-ICP-MS面扫结果

闪锌矿Re-Os同位素测试在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成。准确称量闪锌矿样品0.65g并通过细颈漏斗导入Carius管底部。用3mL 15mol/L盐酸将185Re-190Os混合稀释剂转入Carius管。置于液氮保温瓶内冷冻至-50～-80℃后加入5mL 15mol/L HNO3和1mL 30% H2O2。利用液化石油气和氧气火焰封闭Carius管，随后在230℃条件下加热24h。溶好后将Carius管冷却降温，降温过程中保持Carius管底部冰冻并从颈部打开。管中加入超纯水定容25mL，利用蒸馏和微蒸馏法分离富集Os。残余含Re溶液加热至近干燥状态后加入10mL 50% NaOH并转入含10mL丙酮的聚四氟乙烯管中萃取Re。将焊好的Pt带在空气中以4.5A的电流去气0.5h，然后利用微量移液器每次取0.2μL将溶液点在Pt带上，以1A电流蒸干。当溶液全部点带蒸干后，缓慢提高电流至1.5A，持续1min赶尽多余的杂质，随后降下电流。用微量移液器量取0.3μL Ba(OH)2溶液点在试样上，以0.6A电流蒸干，看到乳白色的沉淀覆盖在Pt带上后，缓慢升高电流至乳白色沉淀开始熔化成像冰一样的状态，随后降低电流。采用热表面电离质谱仪(Triton Plus)在负离子模式下对Re和Os的同位素比值进行测定。整个分析流程的Os空白平均水平为0.4113pg，187Os/188Os平均值为0.5314，较为稳定，所测的Re-Os同位素数据已进行空白校正。对测量数据利用O同位素自然丰度和统计学中等概率模型采用逐级剥谱法进行同位素干扰扣除。采用普通Re185Re/187Re= 0.59738作为外标进行Re同位素质量分馏校正，采用192Os/188Os=3.0827(Nier，1940)作为内标迭代法对Os进行质量分馏校正。

闪锌矿相关定年数据列于表1中。5件闪锌矿样品的187Re和187Os浓度极低，分别为0.020×10-9～0.166×10-9，0.001×10-9～0.004×10-9。187Re/188Os比值为70～2106，187Os/188Os比值为0.5～4.94。针对5件闪锌矿样品采用Isoplot软件进行187Re/188Os-187Os/188Os投图，拟合Model 3等时线年龄为129±10Ma(MSWD=126，n=5)，初始187Os/188Os=0.44±0.16(图7a)。剔除一件离散的闪锌矿数据，拟合等时线年龄为126.6±2.5Ma(MSWD=0.04，n=4)，初始187Os/188Os=0.502±0.0016(图7b)。本次定年结果显示网脉状闪锌矿的形成时代为早白垩世，这与前人年代学研究结果存在很大差异，下面将对此予以讨论。

表1 金顶铅锌矿闪锌矿 Re-Os 同位素测试数据

图7 金顶铅锌矿床闪锌矿Re-Os等时线年龄

2.3 成矿年龄分歧和讨论

金顶超大型锌铅镉铊矿床成矿年龄的确定始终是制约该矿床成矿学研究的疑难问题，前人针对金顶矿床开展了大量同位素体系与非同位素体系的定年工作，得出的测年结果各异且争论较大，很少能直接反映大规模铅锌矿化的年龄(表2、图8)。

图8 金顶铅锌矿成矿年代学成矿年龄及不确定度

表2 金顶铅锌矿成矿年龄成果统计表

(1)直接的成矿年龄测定

修群业(2007)对金顶矿床开展过系统的年代学测试，其中石英40Ar-39Ar法、黄铁矿Sm-Nd法、黄铁矿单矿物Pb-Pb淋滤法皆因放射性同位素母子体如Sm、U、Ar含量过低而宣告失败。黄铁矿、闪锌矿Rb-Sr混合定年法获得两组等时线年龄，包括225.4±6.4Ma和92±3.8Ma，前者年龄值早于赋矿围岩景星组和云龙组地层，后者因采用了不同阶段形成的黄铁矿而仅代表无意义的混合年龄。曾招阳等(2020)对崖架山矿段云龙组上段(Eyb)钙质泥岩夹层中的伊利石开展定年工作，获得一组K/Ar年龄105.7±1.4Ma，认为云龙组成岩时代可能为早白垩世晚期，与前人通过区域岩性对比确定的古新世(66～56Ma)成岩时代不同。前人亦在云龙组和景星组地层中开展碎屑锆石定年研究，获得最年轻的碎屑锆石年龄为104.7±2.3Ma(修群业等，2006；韩娟，2011)。这些定年成果仅对区域地层厘定起到了积极作用，可对成矿年代学研究提供参考。

李小明等(2000)利用磷灰石裂变径迹法测得崖架山云龙组含矿砂岩及顶底板围岩遭受热扰动的年龄为35.9～25.8Ma。由于磷灰石本身对热事件较为敏感，通过裂变径迹研究获得的年龄仅能代表矿床经历最后一次低温热事件的时限。如果这一年龄与成矿事件相关，仅能代表成矿后热液体系降温至磷灰石封闭温度以来的时间，仅可限制成矿时代上限。实际上，金顶地区始新世晚期可能经历过多次热事件。沿金顶矿区西缘的兰坪-思茅大断裂侵位的碱性斑岩形成年龄集中在33～28Ma，沿该断裂亦出现强烈的热变质作用(薛春纪等，2002；唐永永等，2013)。盆地两侧发育有42～20Ma的碱性岩浆活动(Songetal., 2020a)。对金顶矿区附近的卫星数字图像解译亦发现有深部隐伏岩浆等热源体存在(薛春纪等，2002)。如果金顶矿床成矿后再次经历了这些热扰动，矿区地层中磷灰石裂变径迹记录的年龄可能与这些地质热事件有关，并不能代表铅锌矿化的实际年龄。Yalikunetal.(2018)对金顶矿床开展了古地磁定年，获得23±3Ma的矿体就位年龄。古地磁年龄通常需要用测定的矿体古地磁极位置与选定的围岩进行对比获得，由于兰坪盆地缺乏参考视极移曲线(APWP)资料，参考标准实际反映的是思茅盆地与印度支那地块的旋转演化历史，其能否代表兰坪盆地的演化历史尚待讨论。

(2)间接方法的成矿年龄测定

金顶锌铅矿床受区域逆冲推覆构造及其伴生的膏岩底劈杂岩体控制，这些构造为铅锌矿化提供了有利的成矿场所。由于金顶铅锌矿化出现在逆冲断层控制的有利部位且断层附近闪锌矿、方铅矿未发生明显的破碎变形，金顶矿床形成晚于逆冲推覆活动已经毋庸置疑。印度大陆和欧亚大陆发生强烈的碰撞对接始于始新世(55～50Ma)(Najmanetal., 2010)，兰坪盆地受此影响发生强烈的地壳缩短，沿盆地边缘形成东西两大逆冲推覆系统(王长明等，2017)。覃功炯和朱上庆(1991)认为金顶铅锌矿床处在东部逆冲推覆系统中构造滑覆带的位置，赋矿的云龙组上段是矿区东部濞江大断裂同构造沉积的产物，由此确定区域逆冲推覆构造的时代应为古新世(66～56Ma)。王安建等(2009)根据区域新生代地层间接触关系以及上三叠统推覆于古新统沉积地层之上等地质证据，推断金顶矿床所在地区发生大规模水平运动的峰期出现在中始新世至晚始新世之间(～38Ma)。金顶北部河西三山地区可见上三叠统岩片推覆至果朗组和宝相寺组之上，指示区域逆冲断层活动可能持续至渐新世(李志明等，2006)。基于以上地质证据，目前大多数研究者较为认可的金顶成矿时代处在37～28Ma这一窗口期，对应于欧亚大陆发生对接后的晚碰撞伸展阶段(王安建等，2009；唐永永等，2013)。

(3)最新方法的成矿年龄测定

近年来，随着国内外金属矿物Re-Os定年法的兴起，很多学者尝试利用该方法直接确定金顶矿床的成矿时代(屈文俊和杜安道，2003)。针对金顶黄铁矿、沥青开展过大量的Re-Os同位素放射性定年工作，获得的金顶黄铁矿形成时代范围从早白垩世晚期(114±13Ma)(唐永永等，2013)，晚白垩世晚期(72±6.6Ma)(薛春纪等，2003)，古新世早期(65±10Ma)(唐永永等，2013)到早始新世(51±1Ma)(Huangetal., 2021)。此外，沥青的Re-Os同位素定年显示金顶古油气藏的形成或运移时代可能为晚白垩世晚期(69±5Ma；72.9±0.5Ma)(高炳宇等，2012；Huangetal., 2021)，古油气藏发生破坏的时代可能为晚渐新世(27.7±4.2Ma)(孙鹏程等，2021)。

针对金顶矿床黄铁矿Re-Os定年结果范围较大的现象，认为原因可能包括两点：1)黄铁矿并非完全与铅锌矿化同步，其形成时代不能直接代表铅锌成矿时代；相反，矿床内大部分黄铁矿的形成可能主要发生在区域大规模油气充注时期(图8)；2)地质过程中黄铁矿受到其他Re-Os体系的混染，使其真实形成年龄受到影响。金顶铅锌矿床内黄铁矿不同世代相互叠加，与铅锌矿化的关系不明。铅锌主矿体赋存的景星组砂岩在区域上本身就是矿源层，发育自生星点状黄铁矿以及孔雀石薄膜(云南地质三大队，1984(1)云南地质三大队. 1984. 云南省兰坪县金顶铅锌矿详细勘探地质报告. 昆明: 云南省地质与矿产局)。对于看似矿化均匀的浸染状砂岩型矿石，通过显微镜观察，可识别沉积成岩期星点状、莓粒状黄铁矿，油气充注期富有机质的晕状、团块状、细脉状，铅锌成矿晚期胶状黄铁矿以及成矿期后条带状、脉状黄铁矿(图4)。矿相学证据表明，砂岩型矿石中与铅锌矿化有关的热液成因黄铁矿可能比较有限，相当一部分浸染状黄铁矿存在自生沉积的“核部”，热液阶段增生的边部则被闪锌矿、黄铁矿包裹或重结晶形成白铁矿。针对这类矿石如果按照传统流程制备黄铁矿测年样品，即矿石粗碎-超声清洗-烘干-挑样-镜下挑纯，很容易造成不同世代的黄铁矿掺杂在一起，导致测年结果的离散或者得到“混合年龄”。唐永永等(2013)在对砂岩型矿石进行Re-Os定年时详细区分了沉积成岩黄铁矿以及“热液”黄铁矿，获得两组等时线年龄。其中9个星点状黄铁矿样品获得114±13Ma的等时线年龄，与景星组砂岩的成岩时代相当，认为其形成于沉积成岩期。另外，8个“热液”黄铁矿样品获得65±10Ma等时线年龄，与高炳宇等(2012)获得的沥青Re-Os等时线年龄(69±5Ma)在误差范围内一致，其矿相学特征与本次识别的油气充注期富有机质团块状黄铁矿(图 4a)类似，暗示该类黄铁矿的形成与大规模油气运移有关。为了解决非矿化成因黄铁矿干扰的问题，黄世强(2019)改进了挑样方法，利用微钻直接在样品上进行原位取样，并针对同成矿的胶黄铁矿、成矿前的团块状黄铁矿碎片以及含角砾砂岩型浸染状黄铁矿开展定年工作。浸染状黄铁矿的样品制备仍采用传统挑样方式。结果表明，团块状黄铁矿与浸染状黄铁矿分别获得68.8±1.9Ma、69.4±5.8Ma的等时线年龄，与沥青等时线年龄一致。同成矿的胶状黄铁矿获得一条45.1±5.3Ma的等时线年龄，但数据较为离散，误差较大(MSWD=1000)，未能给出真实可靠的成矿年龄。黄世强(2019)经分析初步认为造成数据离散的原因是富Re有机质的污染。Huangetal.(2021)针对上述胶状样品开展了进一步的LA-ICP-MS微区分析，发现这类黄铁矿中富含大量有机质，并且Re主要分布于有机质中而非黄铁矿晶格内。利用这些富有机质黄铁矿测定的等时线年龄为72.9±0.5Ma，接近沥青Re-Os等时线年龄，但明显高于不含有机质的胶状黄铁矿给出的等时线年龄(51.1±1Ma)，进一步说明金顶矿床黄铁矿Re-Os同位素定年容易受到有机质污染的影响。

(4)本文研究的成矿年龄测定

为了准确获取金顶矿床成矿年龄，本次研究首次尝试对景星组砂岩型矿石中的粗网脉状闪锌矿开展Re-Os同位素定年工作。选择该类闪锌矿进行Re-Os定年主要考虑到以下因素：1)闪锌矿是铅锌矿床的主要工业矿物，其形成年龄较黄铁矿、方解石、沥青等非成矿或脉石矿物而言更具实际意义；2)脉状闪锌矿代表一期热液成矿事件，较遭多期矿化事件叠加的浸染状闪锌矿或黄铁矿受到的干扰小；3)脉状闪锌矿颗粒粗大，方便利用微钻头进行原位取样，也方便检查有机质的污染情况；4)闪锌矿所在的脉体较宽，可以分段进行挑样，保证“同源”、“同时”、“封闭”的等时线定年前提条件。考虑到闪锌矿Re、Os含量可能极低，易受其他杂质污染，故借鉴Huangetal.(2021)的工作方法，在挑样前针对闪锌矿开展LA-ICP-MS面扫工作，确定Re含量分布情况，从而尽量减小可能存在的黄铁矿、沥青包裹体对定年造成的影响。同位素测试结果显示，闪锌矿187Re含量(0.020×10-9～0.166×10-9)很低，明显低于报道的黄铁矿187Re含量(0.3×10-9～1.7×10-9)(Huangetal., 2021)，远低于沥青187Re含量(23.22×10-9～1313×10-9)(高炳宇等，2012；孙鹏程等，2021)，显示挑样过程有效避免了有机质等杂质的混染。本次研究获得的闪锌矿等时线年龄为129±10Ma(MSWD= 126，n=5)，误差较大，显著早于区域大规模逆冲断裂活动以及云龙组地层沉积的时代，虽然落入景星组砂岩的沉积成岩时代内，但其产状(粗网脉状)显然不支持同沉积或成岩成因，因此这一年龄尚不能代表铅锌成矿年龄。闪锌矿Re-Os定年结果不理想的原因目前尚不清楚，可能的解释包括：1)从实验流程上看，本次测定的闪锌矿样品的Re含量及Os含量极低，尤其是Os含量低于4×10-9，由此受到Os空白的影响较大，测定的Os数据可能存在样品和空白两端元混合的情况，由此获得的Re-Os等时线年龄会偏老；2)闪锌矿晶格中发育上述测试手段无法监测的富Re杂质。实际上，金顶矿床闪锌矿大多发育富油气包裹体(Chietal., 2017；Muetal., 2021)，由于有机质的Re富集程度显著高于闪锌矿，少量富油气包裹体的混染即可能对闪锌矿Re-Os同位素体系造成干扰，尤其是当闪锌矿生成过程捕获的有机质未发生Re-Os同位素重置，Re-Os同位素“时钟”仍然运转，就会造成等时线拉出的年龄偏老，或者由于数据离散而根本无法拉出等时线。金顶铅锌矿床的成矿时代研究仍存在分歧，地质学证据、古地磁学证据和放射性同位素地球化学证据基本不能相互印证，急需加强进一步研究和达成共识。

3 研究展望

成矿年代学是MVT铅锌矿床研究中重要内容，近年来针对该类矿床的定年方法不断更新，其中实践效果较好，应用前景较为广阔的方法包括硫化物Re-Os法、热液方解石U-Pb法以及闪锌矿残留体Rb-Sr法等。其中，硫化物Re-Os法因定年介质分布广泛、直观反映成矿年龄、分析测试精度较高而被认为是疑难金属矿床包括MVT铅锌矿床直接定年的有效技术手段。未来随着样品制备方法、分析测试精度不断提高和完善，更多直接测年矿物如闪锌矿和方铅矿等被用于Re-Os等时线直接定年工作，MVT铅锌矿床的定年“疑难”问题将会有望取得新的认识。

致谢中国地质大学(北京)邓军院士和许继峰教授在论文写作过程中给予了帮助与建议。匿名专家在百忙之中对稿件进行了认真的审阅，并给予了很多建设性意见，使得论文质量得以提升。在此一并致以衷心的感谢！