n（<sup><⼀sup>Ar）⼀n（<sup><⼀sup>Ar）同位素年龄

为取得五台山地区条带状铁建造金矿的成矿年龄，对两个典型矿床的矿石石英进行了n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）同位素年龄测定，获得条带状铁建造金矿的2416 Ma±64 Ma～2317 Ma±63 Ma的同位素年龄数据，也是迄今为止我国条带状铁建造金矿的最老成矿年龄。

1.测年样品的采集和特征

两个同位素年龄样品分别采自殿头（97w187）和小板峪（97w140）金矿床。两个矿床都属碳酸盐-氧化物混合相条带状铁建造金矿，是该区最重要的金矿类型和最典型的金矿床。

图8-1 97w187测年样品分布图

97w187测年样品采于殿头金矿与PD₃探矿坑道相贯通的采矿场，采样矿体分布于绿泥片岩与条带状磁铁矿碳酸盐石英岩之间（图8-1）。样品取自贫磁铁矿富碳酸盐石英岩型浸染状矿石的石英。该石英分布在矿石的浅色含黄铁矿的碳酸盐石英条带中。97w140测年样品采于小板峪金矿与PD₁探矿坑道相贯通的采矿场，采样矿体分布在鞍状矿体北翼减薄部位（图8-2），矿石由含硫化物富磁铁矿碳酸盐石英岩和富硫化物贫磁铁矿碳酸盐石英细脉状体两部分组成，样品选自细脉状体中的石英。两个测试样品的石英均为他形不等粒结构，粒度0.05～0.28 mm，一般0.11～0.16 mm左右，无色透明，无波状消光，无碎裂，含少量孤立分散的原生液态包裹体，气液比小于10%，包裹体成分富含C1^-、Na⁺，与变质热液有关，均一温度183～230℃，一般为189～208℃，明显低于该区区域变质作用绿片岩相350～550℃的变质温度。从测试样品石英的产状、矿物学特征、包裹体成分和均一温度来看，石英保留原生成因特征，次生变化弱，并与变质峰期形成的绿片岩相磁铁石英岩中变质成因石英不同，是与金的成矿作用有关的变质峰期之后的热液成因石英。

图8-2 97w140测试样品分布图

图8-3 殿头97w187n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）坪年龄和等时线年龄图

图8-4 小板峪97w140 n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）坪年龄和等时线年龄图

2.n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）同位素年龄

测试样品97w187和97w140的n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）快中子活化法定年测试数据列于表8-1，图8-3和图8-4分别为两个测试样品的坪年龄和等时线年龄图谱。

从图8-3和图8-4中看出，97w187和97w140的坪年龄图谱都为U型图谱，低温和高温阶段的视年龄出现异常，数值偏大，是测试样品中存在一定量的过剩Ar的结果。表81中数据表明，各阶段〔n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）〕_m值显示97w187大于97w140，各阶段〔n（³⁶Ar）/n（³⁹Ar）〕_m值则显示97w187小于97w140，初始比值n（⁴⁰Ar）/n（³⁶Ar）显示97w187大于97w140近100，说明97w187的过剩Ar略大于97w140的过剩Ar。但是，两个测试样品钾的含量都较高，坪区Ar同位素含量较大（见表8-1第8列），限制了过剩Ar的干扰作用。特别是中温部分，视年比较稳定，可获两个最低坪年龄值，97w187为2456 Ma±14 Ma，97w140为2333 Ma±10 Ma，考虑过剩Ar的影响，特别是97w187，年龄值可能比实际年龄偏大。

表8-1 n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）快中子活化法定年数据（样品质量W=0.4g，照射参数J=0.009529）

随着对石英样品处理和实验方法的改进，可利用比较稳定的中温阶段2～4个点获得一条等时线年龄。97w187的等时线年龄为2416 Ma±64 Ma，97w140的等时线年龄为2317 Ma±63 Ma。等时线年龄可判断过剩Ar对坪年龄值的干扰程度，是对坪年龄的校正。实验证明，当n（⁴⁰Ar）/n（³⁶Ar）比值大于300，坪年龄大于等时线年龄，则等时线年龄比坪年龄更接近实际年龄，若n（⁴⁰Ar）/n（³⁶Ar）比值小于或等于300，坪年龄接近等时线年龄，则坪年龄和等时线年龄都同样具有地质意义（桑海清等，1994）。测试样97w187坪年龄为2456 Ma±14 Ma，等时线年龄2416 Ma±64 Ma，n（⁴⁰Ar）/n（³⁶Ar）比值为480.6，即坪年龄大于等时线年龄，初始比值n（⁴⁰Ar）/n（³⁶Ar）大于300，表明过剩Ar对坪年龄干扰比较明显，坪年龄值偏大，应该用等时线年龄2416 Ma±64 Ma代表殿头金矿石英的形成年龄。97w140的坪年龄2333 Ma±10 Ma，等时线年龄2317 Ma±63 Ma，n（⁴⁰Ar）/n（³⁹Ar）比值393.8，坪年龄接近等时线年龄，n（⁴⁰Ar）/n（³⁶Ar）略大于300，表明过剩Ar对坪年龄有一定干扰，但干扰不很明显。坪年龄和等时线年龄都可用于反映小板峪金矿矿石石英的形成年龄。