右江盆地北山MVT铅锌矿床黄铁矿Re-Os同位素体系及其对定年的启示*

许晓杰 李超 王庆飞 翁玮俊 陈家浩 曾瑜山

1. 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 2. 国家地质实验测试中心，北京 100037

金属矿床成矿时代的厘定对探讨成矿动力背景，制约成矿物质和成矿流体来源，建立矿床成矿模式具有重要意义。金属硫化物(例如，黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿等)是众多矿床的生产对象，直接对硫化物进行Re-Os同位素定年，是确定矿床成矿年代的一种重要技术手段。目前，硫化物Re-Os同位素定年方法已经广泛应用于各类硫化物矿床中，包括了沉积岩容矿型Pb-Zn-Ag-Cu矿(Morellietal., 2004; Schneideretal., 2007; Selbyetal., 2009; Hnatyshinetal., 2015; Kelleyetal., 2017; Liuetal., 2019; Huangetal., 2021)、斑岩型Cu-Mo-Au矿(Lietal., 2017; Tangetal., 2021)、造山型金矿(Morellietal., 2007; Zhaoetal., 2019)和卡林型金矿(Geetal., 2021)。由于硫化物通常包含超低含量的Re和Os(10-9级Re和10-12级Os)，其Re-Os定年结果常出现离散年龄或错误年龄，因此，影响硫化物Re-Os定年准确性的因素还需进一步研究(Steinetal., 2000; Morellietal., 2004; Selbyetal., 2009; Yingetal., 2014; Lawleyetal., 2015; Liuetal., 2015)。

密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床是世界上最重要的铅锌矿床类型之一，其成矿时代的精确厘定一直是矿床学研究的热点和难点(Nakaietal., 1990, 1993; Leachetal., 2010; Leach and Song, 2019)。MVT铅锌矿床中主要的矿石矿物为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿，均可用于Re-Os定年。然而，由于闪锌矿中Re-Os同位素系统很容易被扰动，而方铅矿中Re含量较低，且样品分解过程中形成大量沉淀，Re回收率很低，因此闪锌矿和方铅矿不适合用于Re-Os同位素定年研究(Steinetal., 2000; Morellietal., 2004; Liuetal., 2015)。相比之下，黄铁矿具有较高的封闭温度和稳定性，是进行Re-Os同位素测年的常用的矿物(Morellietal., 2004; Nozakietal., 2010; Hnatyshinetal., 2015)。尽管如此，黄铁矿Re-Os定年仍然存在问题有待解决，如由于后期蚀变和外源、高Re含量物质混入等因素造成的定年数据质量降低或显示错误年龄信息(Kelleyetal., 2017; Hnatyshinetal., 2020; Huangetal., 2021)。

本次研究选择了右江盆地东部的北山铅锌矿床作为研究对象，对成矿期内黄铁矿开展了Re-Os同位素定年。为查明黄铁矿Re-Os同位素定年的影响因素，采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)矿物面微量元素扫描的方法对矿石样品中黄铁矿Re的分布进行检查，并采用负离子热电离质谱(NTIMS)测定黄铁矿Re-Os同位素。

1 北山铅锌矿床地质特征

右江盆地地处特提斯构造域和古太平洋构造域之间的过渡部位，属于华夏地块和扬子地块的交界部位(图1a; Dengetal., 2017; Wangetal., 2020; Yangetal., 2020)。右江盆地不仅在华南地块构造史上具有重要地位，而且是我国重要的金属成矿带，发育有不同构造环境下形成的众多内、外生矿床(Wang and Groves, 2018; Chenetal., 2020, 2021, 2022; Wangetal., 2020, 2021a, b)。盆地内MVT铅锌矿床主要分布在右江盆地北缘及东部，毗邻前寒武纪变质岩带(图1b)。区域内MVT铅锌矿床通常赋存于不同时代的碳酸盐岩地层中，包括了赋存于奥陶系的纳雍枝矿床，赋存于泥盆系中的盘龙、北山、泗顶、古丹矿床，以及赋存于石炭系中的天桥、青山、杉树林铅锌矿床等(Zhouetal., 2013, 2018; Wangetal., 2020; Yuetal., 2020)，这些矿床多数受陡峭拉张断裂和开阔的褶皱构造所控制(Wangetal., 2020)。尽管矿床的Rb-Sr同位素年龄具有一定的局限性(Brannonetal., 1996; Leach and Song, 2019)，但根据已有矿床测龄结果表明，右江盆地北缘天桥MVT矿床成矿年龄为191.9±6.9Ma(硫化物Rb-Sr定年; Zhouetal., 2013)，右江盆地东部泗顶MVT矿床成矿年龄为360±5Ma(闪锌矿Rb-Sr定年; Yuetal., 2020)。

图1 华南板块大地构造位置图(a)和右江盆地地质及MVT型铅锌矿床分布图(b, 据Wang et al., 2020修改)

北山地区处于右江盆地东部。区内地质构造较为复杂，地层岩性及厚度变化大。区域内出露的地层有寒武系、泥盆系及中下石炭统(图2a)。寒武系地层零星分布于北部，其下部为石英硅质岩，中部为粉砂质泥岩，上部为灰岩夹粉砂泥岩。泥盆系地层在本区出露最为广泛，主要为局限-半局限台地碳酸盐岩沉积；泥盆系沉积地层岩相复杂，厚度变化大，为一套浅海相碳酸盐岩-硅质岩-浅海相碳酸盐岩及细碎屑岩建造。中、下石炭统地层分布于本区东西两侧，主要为浅海-滨海相的砂页岩、泥灰岩、灰岩及含煤建造(图2b; 甄世民等, 2011; 何国朝等, 2014)。

中泥盆统东岗岭组(D2d)及上泥盆统桂林组(D3g)是北山铅锌矿主要的赋矿层位(图3a)。东岗岭组地层根据岩性组合及沉积旋回，分为上下两段。下段为黑灰色厚层状灰岩、生物灰岩，厚度约300m，顶部有生物碎屑。上段下部是泥灰岩、灰岩，厚度约200m；顶部为灰色中-粗晶白云岩、白云质灰岩，内部空隙大，厚度约100m(图3b)。桂林组岩性为薄层状灰岩、泥灰岩、燧石条带灰岩夹泥质灰岩、同生角砾岩等。

北山地区构造复杂，大型复背斜贯穿全区，矿化大多分布于背斜轴部泥盆系白云岩和灰岩中(图2b; 谢世业等, 2004; 甄世民, 2011)。矿区内NNE向断裂最为发育，其次为NW向断裂。NNE向正断层上盘的碳酸盐岩台地边缘发育线状分布的生物碎屑灰岩，白云岩分布于生物碎屑灰岩上方(图3b)。矿区内NNE向断裂形成早，规模大，切割深，活动时间长，其中主要的控矿断层为F3、F4、F36、F37等正断层，在其上、下盘均有矿体分布(图3a, b)。

图2 北山地区地质图(a, 据广西有色金属集团资源勘查有限公司，2017a(1)广西有色金属集团资源勘查有限公司. 2017a. 广西环江县北山铅锌矿区域地质图修改)及A-A′剖面图(b)

2 矿化特征

北山矿床铅锌矿体的展布受围岩岩性及构造控制，主要赋存在上甫-肯跃背斜构造的核部及两翼，和中、上泥盆统生物礁顶部的白云岩中，且被NNE向断裂构造挟持(何国朝等, 2014)。矿床共包括4个矿体，且均已进行生产开发。本次研究所用的矿化样品取自Ⅷ号矿体富矿段。Ⅷ号矿体长905m，厚3.6～45.6m，平均厚度17m，产于F36断层上盘的桂林组白云岩中。矿体整体走向北东，矿体北东部向南倾，其产状为170°～220°∠3°～35°；往南倾向变平缓，产状为110°～170°∠9°～47°。矿体形态较规则，呈似层状产出，连续性较好，矿体两端常具有分枝且很快尖灭的特点(图3b)。矿体在垂向上从上到下开采的矿石中铅锌的品位逐渐增高。

图3 北山铅锌矿体平面图(a, 据广西有色金属集团资源勘查有限公司，2017b(2)广西有色金属集团资源勘查有限公司. 2017b. 广西环江县北山铅锌矿地形地质及工程分布图改)及B-B′剖面和采样位置图(b)

北山矿床Pb-Zn矿石多呈块状、角砾状构造(图4)，矿物组成较简单，其中，矿石矿物主要为黄铁矿和闪锌矿，其次为方铅矿，表现为半自形-他形粒状结构、残余生物结构以及交代结构等；脉石矿物以白云石和方解石为主。根据矿石组构特征和矿物共生关系，北山铅锌矿床成矿期次由早到晚依次可划分为两个阶段：早期黄铁矿(Py1)；铅锌成矿期闪锌矿、方铅矿及团块状、条带状黄铁矿(Py2)。其中早期黄铁矿(Py1)多为块状构造且具生物残余结构，常被后期硫化物包裹形成胶状构造(图4a)，或被铅锌成矿期闪锌矿和黄铁矿(Py2)包围、溶蚀(图4b)。成矿期黄铁矿(Py2)和闪锌矿常包裹围岩角砾发育(图4c)，互相包裹，组成环带构造，其中黄铁矿多在环带中心，闪锌矿位于环带边部(图4d)。黄铁矿Py2在镜下呈浸染状、条带状，与闪锌矿、方铅矿共生(图4e, f)。

图4 矿石手标本(a、c、d)及镜下照片(b、e、f)

3 样品处理及测试方法

本次研究选取钻孔样品中的条带状黄铁矿(Py2)，使用镶钻微型钻头从6件钻孔样品中钻取黄铁矿粉末共8件(图5)。不同样品在取样前均更换干净的钻头以防止交叉污染。黄铁矿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。化学处理流程参照屈文俊和杜安道(2003)、李超等(2009, 2010)。首先准确称量黄铁矿粉末样品并通过细颈漏斗装入Carius管，将Carius管用液化石油气和氧气火焰密封后置于液氮保温瓶内冷冻。待Carius冷冻至-50～-80℃后加入190Os和185Re混合稀释剂，以及3mL HCl、5mL HNO3、1mL H2O2，随后在220℃条件下加热24h。加热完成后将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。直接对Carius管进行50min的微蒸馏法蒸馏，分离Os并收集在5mL 1︰1 HBr溶液中。残余的含Re溶液进行两次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以萃取Re。将含Re丙酮溶液转入含0.5mL纯水烧杯中蒸干后加入2% HNO3。纯化后的Os和Re溶液分别滴至铂丝，并采用NTIMS测定Os和Re同位素比值，仪器型号为美国Thermo Fisher公司Triton plus(李超等, 2015)。Os、Re同位素测量值校正采用分馏系数185Re/187Re=0.59738、192Os/188Os=3.08271(Nier, 1937)。实验数据运用Isoplot软件进行等时线投图。

图5 北山铅锌矿石黄铁矿微钻取样位置照片

硫化物LA-ICP-MS面扫描分析在合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心(OEDC)矿物微区分析实验室完成。激光剥蚀系统使用Cetac Analyte HE，ICP-MS使用四级杆Agilent 7900。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度。元素图像由平行的激光剥蚀路线形成栅格网覆盖样品区域。剥蚀光斑直径为90μm，扫描速度为30μm/s，剥蚀频率为10Hz 激光剥蚀能量为2J/cm2。样品分析前和结束后的空白分析时间为20s。黄铁矿微量元素含量校准使用标样NIST 610和MASS-1。扫描数据分析和成图使用实验室内部设计软件LIMS完成(汪方跃等, 2017; Xiaoetal., 2018)。

4 测试结果

北山铅锌矿矿黄铁矿Re-Os同位素测试结果列于表1和图6。成矿期黄铁矿Re含量为8.26×10-9～260.0×10-9，187Re含量为5.19×10-9～163.4×10-9，187Os含量为0.0063×10-9～ 1.0896×10-9，187Re/188Os比值为654.3～8263，187Os/188Os比值为0.8015～55.12。黄铁矿Re-Os模式年龄为73.1～402.0Ma。利用ISOPLOT软件做187Re/188Os-187Os/188Os等时线图(图6f)，获得等时线年龄443.2±3.3Ma，初始187Os/188Os值为-3.6，平均权重方差MSWD为320。该等时线年龄的投图中投点离散程度高、MSWD值大且初始187Os/188Os值为负值，说明该等时线年龄数据不可靠，不能代表矿床形成年龄。

表1 北山铅锌矿矿石黄铁矿Re-Os同位素定年数据

图6 硫化物显微照片(a)和LA-ICP-MS面扫描图像(b-e)及黄铁矿Re-Os定年结果投图(f、g)

对样品BS-16-1中的条带状黄铁矿和闪锌矿(图6a)进行LA-ICP-MS面扫描分析。结果显示闪锌矿存在富铁条带(图6b, c)，且扫描图像显示高Re、Mo区域成零星团块状，与富Fe区域耦合。在黄铁矿范围内Re、Mo元素主要赋存在裂隙中以及黄铁矿-闪锌矿边界(图6d, e)。

5 讨论

5.1 MVT铅锌矿床成矿持续时间及多期矿化

MVT矿床中普遍存在脉石矿物和矿石矿物呈不同序列共生的现象，反映出流体活动必定持续了相当长的时间(Leachetal., 2001; 刘英超等, 2008)。利用闪锌矿流体包裹体、生物标志化合物的热液蚀变关系及古地磁获得的铅锌矿床成矿时间可持续几万年。例如，密西西比河谷地区矿化持续时间大约为20万年(闪锌矿包裹体测温以及生物化合物标志物；Rowan and Goldhaber, 1995)，Cracow-Silesia铅锌地区的Polish成矿事件持续约5万年(流体包裹体和牙形石的热液蚀变关系计算；Repetski and Narkiewicz, 1996)，Viburnum Trend地区主成矿阶段和最后成矿阶段间隔为5～12Myr(古地磁技术；Symonsetal., 1998)。包裹体和生物标志化合物的热液蚀变关系计算结果反映的是区域热液事件中的一次热液脉冲事件，而古地磁方法反映的则是区域热液体系的持续时间，表明MVT矿床成矿持续时间可能长达几个百万年甚至十几个百万年(Leachetal., 2001; 刘英超等, 2008)。

与此同时，大多数MVT铅锌矿带或矿化区在成矿前常出现一期黄铁矿化，这期黄铁矿常具有块状、胶状结构，呈不规则脉状、似层状分布于碳酸盐岩底部。美国Missouri地区(Sverjensky, 1981)、云南金顶铅锌矿(唐永永等, 2013; Huangetal., 2021)、广东凡口铅锌矿(祝新友等, 2017)等大型MVT铅锌矿床都存在大规模的形成于铅锌成矿期前的早期黄铁矿。这些黄铁矿在赋存层位和产出状态等方面，都与MVT铅锌矿床具有一定的相似性，表明了早期黄铁矿的形成可能与大规模的盆地卤水活动有关(祝新友等, 2017)。鉴于此，针对铅锌矿床中不同期次的黄铁矿进行Re-Os定年有助于准确区分不同期次矿物的形成时代、精确划分成矿期次以及研究不同矿化期次之间的相互作用(唐永永等, 2013; Huangetal., 2021)。

矿化特征研究表明，北山铅锌矿床中不同期次的黄铁矿较发育，且存在铅锌成矿期之前的早期块状、胶状黄铁矿(图4a, b)。同时矿床周边也发育有大量黄铁矿矿化点(图2a)。因此，在黄铁矿Re-Os定年研究中，取样时应该格外注意区分不同期次的样品，避免混杂污染。

5.2 MVT矿床多源化成矿物质来源

研究普遍认为，MVT铅锌矿床的成矿流体为盆地卤水，其主要由海水蒸发形成，其次是源于蒸发盐岩的溶解(刘英超等, 2008; Wangetal., 2014, 2016; Leach and Song, 2019)。成矿物质中的硫主要存在两种来源，一种直接来自于地壳(包括地壳中的硫酸盐蒸发岩、原生卤水、成岩期硫化物、有机质中的硫、气藏中的H2S等)；另一种则是通过生物还原过程(BSR)和热化学还原过程(TSR)还原残留在沉积物中的海水硫酸盐(Sangster, 1990; Leachetal., 2005; 刘英超等, 2008)。成矿金属则来自于地壳，包括基底、风化层、盆地砂岩和碳酸盐岩含水层等(Leachetal., 2005; 刘英超等, 2008)。

据祝新友等(2017)研究表明，北山铅锌矿床成矿金属元素主要来自于氧化性的盆地卤水，其中铅的直接来源为泥盆系沉积岩，包括来自古陆剥蚀的陆源物质以及泥盆系海水沉积物。硫主要来自于还原性流体，硫同位素的分馏机制以生物分馏为主，其次是热力学分馏。成矿作用与两种流体的混合有关，含大量金属物质的氧化性盆地卤水与来自碳酸盐岩和生物灰岩的富含还原性硫的流体混合，在白云岩化部位沉淀成矿。然而，由于硫化物Re、Os元素的含量极低，铅锌矿床成矿物质来源具有多源化的这一特点容易造成不同来源Re-Os体系混染以及Re-Os体系不封闭等现象，从而导致硫化物定年结果异常(Spryetal., 2014; Lyuetal., 2020; Huangetal., 2021)。

5.3 MVT矿床中黄铁矿Re-Os体系封闭性

尽管黄铁矿Re-Os定年方法已成功应用于众多矿床的成矿年代学研究中，但仍有众多的失败案例，因此，使用黄铁矿Re-Os同位素定年需要考量测试样品的Re-Os同位素体系是否受到外界因素的影响(Morellietal., 2004; Hnatyshinetal., 2016, 2020; Kelleyetal., 2017; Lyuetal., 2020; Huangetal., 2021)。其中，导致Re-Os体系扰动的地质因素主要包括了热液或表生蚀变、构造变形以及变质过程(Lambertetal., 1998; Ruiz and Mathur, 1999; Xiong and Wood, 1999; Morellietal., 2004; Tristá-Aguileraetal., 2006; Xiongetal., 2006)。上述地质过程常因矿物发生重结晶、元素扩散和交换，从而导致样品的Re-Os体系封闭性被破坏。除后期构造变形作用导致矿物重结晶过程中发生Re、Os组分的带入和带出外(Lambertetal., 1998)，蚀变和变质过程中温度和流体交代作用同样是导致定年结果发生偏差的重要原因(Morellietal., 2004; Huangetal., 2015; Lyuetal., 2020)。实验表明，黄铁矿Re-Os体系在500℃仍能保持较好的封闭性(Brenanetal., 2000)，而MVT矿床成矿温度大多小于250℃(Leachetal., 2010)，因此，黄铁矿Re-Os定年可以代表矿床的形成年代且不易受多期成矿流体的扰动。然而，前人研究表明，Re易被高温(>400℃)强氧化性热液迁移，而在低温(100～200℃)热液条件下，流体氧逸度在硫化物稳定范围内，Re-Os体系不易受到剧烈的扰动(Xiong and Wood, 1999; Xiongetal., 2006)。例如，右江盆地西北缘富乐铅锌矿床黄铁矿Re-Os定年结果有较大偏差，可能是由于黄铁矿Re-Os体系封闭性受到了氧化性流体的扰动(Lyuetal., 2020)。除氧化性流体之外，其他后期热液流体也可能对Re-Os体系的封闭性造成破坏(Suzukietal., 2001; Morellietal., 2014; Huangetal., 2015; Jiangetal., 2017)。由于黄铁矿Re、Os含量较低(Steinetal., 2000)，除上述地质过程对黄铁矿Re-Os体系具有破坏性外，黄铁矿中其他矿物的包裹体、裂隙中的物质等均可能对测试结果产生较大的影响(Hnatyshinetal., 2020; Lyuetal., 2020; Huangetal., 2021)。

5.4 北山铅锌矿黄铁矿Re-Os体系扰动因素

北山铅锌矿床8件黄铁矿样品Re-Os等时线年龄为443.2±3.3Ma，明显早于赋矿的泥盆系沉积地层的形成时代；黄铁矿样品Re-Os等时线投图显示较大的MSWD值以及初始187Os/188Os值为负值(图6f)，均表明该组数据不能有效代表北山铅锌矿床的成矿时代。造成本次实验结果误差较大的原因可能包括以下几个方面：(1)黄铁矿Re-Os体系封闭性问题;(2)不同时代黄铁矿的混合;(3)黄铁矿不纯，有其他物质混入(Steinetal., 1998; Lietal., 2016; Kelleyetal., 2017; Hnatyshinetal., 2020; Huangetal., 2021)。由于北山铅锌矿区及附近地层未见明显的变质、变形特征，且区内无岩体出露，因此，可以排除高温和构造变形对北山铅锌矿样品Re-Os体系的影响。祝新友等(2017)报道区域氧化性卤水可能对北山铅锌矿成矿具有重要贡献。然而，北山铅锌矿样品手标本和镜下观察中均未发现热液蚀变现象或硫酸盐等指示氧化性条件的矿物，因此，成矿热液或后期热液的活动可能没有对该矿床黄铁矿Re-Os体系造成较大的扰动。由于野外和镜下观察均未发现多期铅锌矿化现象及相关黄铁矿，且未见相关报道，因此样品中所含成矿期黄铁矿并非多期形成。同时，本次研究选取与铅锌紧密共生的条带状黄铁矿，并使用微钻对条带状黄铁矿进行微区取样，旨在尽力避免不同期次、不同矿物发生混染。

样品测试结果表明，北山铅锌矿大部分黄铁矿样品含有较多普Os、且放射性同位素187Re/188Os比值较低(表1)，不属于LLHR硫化物(low-level highly radiogenic sulfides; Steinetal., 2000)。因此，测试所用的黄铁矿样品自身具有高普Os、低放射性同位素的性质可能是导致测试结果离散性较大且模式年龄不可靠的原因之一(Steinetal., 1998, 2000; 李超等, 2012)。因而，每个样品的模式年龄相互之间差别较大，且不能代表多期矿化或持续矿化时间。与全球其他铅锌矿床的Re-Os同位素数据相比(表2、图6g)，北山铅锌矿中的黄铁矿普遍具有相对较高的Re、Os含量。此外，测试结果显示，与另外6件样品相比，样品BS-15-2和BS-16-1具有较高的Re含量(高出一个数量级)、高187Re/188Os值(4338和8263)和更老的模式年龄(402.0Ma和399.0Ma)(表1、图6g)。这些特征都与金顶铅锌矿中含有机质的黄铁矿样品相似，表明测试样品可能混入了含有高Re和高放射性成因同位素的物质。混入物可能为与黄铁矿共生的闪锌矿以及黄铁矿裂隙中的充填物质(图5、图6a-e)。将原位微钻取样后的样品抛光进行镜下观察发现，取样位置集中于条带状黄铁矿的中心部位，闪锌矿混入极少。而闪锌矿一般赋存较少的Re、Os元素(例如Red Dog矿床闪锌矿Re、Os含量较黄铁矿低一个数量级; Morellietal., 2004)，因此，少量闪锌矿的混入并不会对黄铁矿Re-Os体系造成影响(Kelleyetal., 2017)。对条带状黄铁矿和与其共生的闪锌矿进行LA-ICP-MS面扫描分析发现，黄铁矿和闪锌矿中Re元素的分布较均一，无其他矿物包裹体，也无Re、Os元素呈区带性分布的现象(图6a-e；Hnatyshinetal., 2020; Lyuetal., 2020)。同时，面扫描结果显示，黄铁矿裂隙中显著富集Re、Mo元素，表明测试样品中高含量的Re主要来自裂隙中的充填物质。唐永永等(2013)对金顶超大型铅锌矿进行黄铁矿Re-Os定年研究发现，黄铁矿中的裂隙充填物可能会使测试结果产生偏差。Huangetal.(2021)再次对金顶矿床黄铁矿Re-Os同位素定年研究发现，黄铁矿中含有机质是导致测龄结果较老的原因。

表2 典型MVT铅锌矿黄铁矿Re-Os同位素测年数据统计表

续表2

北山铅锌矿床的赋矿围岩为生物碎屑灰岩，其中的黄铁矿可见生物结构(图4a, b)。此外，2个高Re含量黄铁矿样品的模式年龄(402.0Ma和399.0Ma)与围岩时代相符，表明赋矿的泥盆系碎屑灰岩内富含Re、Os组分的有机质可能随成矿流体活动被溶解、充填于黄铁矿的微裂隙中(李超等, 2011; 赵鸿等, 2015)。由于有机质更易富含Re、Os元素(Selby and Creaser, 2003; Selbyetal., 2009)，容易导致测试结果偏向具有较高Re、Os含量的有机质。因此，北山铅锌矿中的黄铁矿包含围岩有机质会导致Re-Os定年结果显示混合年龄。总体而言，本项研究中，黄铁矿样品普Os含量较高，同时黄铁矿裂隙内充填了来自于围岩地层的高Re含量的有机质，进而导致了测试结果出现较大的偏差。

6 结论及建议

北山铅锌矿中的黄铁矿Re-Os测试结果具有较大的离散性，其等时线年龄无有效地质意义。这一现象可能是由于成矿期黄铁矿普Os含量太高，以及Re-Os体系被围岩中有机质的Re-Os体系覆盖而产生。泥盆系富有机质的围岩不仅有利于成矿流体形成硫化物矿床，而且对成矿期硫化物Re-Os同位素定年以及溯源带来一定的挑战。现今硫化物Re-Os同位素定年仍然采用全岩粉末分析的方法，故而，为获取准确有效的成矿年龄，除了准确划分成矿期次并分别取样之外，还需特别重视测试样品的岩相学观察以及样品的纯化，以排除其他物质，特别是有机质的干扰。

致谢广西壮族自治区地质矿产勘查开发局二七四大队林最近总工和覃丰高工，以及广西壮族自治区北山矿业发展有限责任公司和广西壮族自治区环江毛南族自治县新发矿业有限责任公司提供了材料和野外工作支持；审稿人提出了诸多富有建设性的修改意见和建议; 在此深表感谢。