磷灰石(U-Th)%2fHe同位素定年技术初步的研究.pdfVIP

530 矿物岩石地球化学通报 30卷增刊 ·地球化学分析测试新方法及其应用· 磷灰石(U．Th)／He同位素定年技术初步研究 陈文1，张彦1，胡明月L2，李洁1，一，刘新宇1，孙敬博1 1．中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室，北京100037： 2．国家地质实验测试中心，北京100037； 3．中国地质大学(北京)，北京100029 (U．11h)／He同位素定年方法是近年来快速发形，然后测量标准空气(O．1ccSTP)中4l-Ie同位素 展起来的一种能够有效研究岩石所经历的低温冷 的峰高，最后测量样品中He同位素的峰高，通过 却历史的新的放射性同位素定年方法。其中，磷灰 标准空气中He同位素含量和峰高值为样品中!He 石矿物的(U．Th)／He年龄可以给出冷却作用最后同位素含量赋值。磷灰石样品在钽坩埚中用石墨炉 阶段的信息。该方法在地质体定年、盆地热历史研 加热到1300℃熔样，采用超低温冷冻净化(一196℃) 究(研究和恢复沉积盆地所经历的热历史，可以显 和锆．铝合金吸气泵吸附净化的双重净化模式净化 著降低石油、天然气勘探的盲目性，大大提高石油、 样品中释放出的气体。净化后的气体连通到质谱 天然气勘探的效率和效益)、构造隆升历史(特别 仪，用配有1012放大器板的法拉第杯测量He同位 是山脉的剥露过程)研究、古地形研究、金属和非 素峰。质谱分析在计算机操控下进行，采集20组 金属矿床时代研究等方面都是非常重要的研究工 数据，回归到时间零点后得出*He峰高值。 具。 (2)建立了非稀释剂法等离子体质谱 (U．T11)／He定年原理是根据矿物颗粒中U、 Th放射性衰变产生He发展而来的。通过测量矿物同位素含量的实验流程。由于缺乏相关稀释剂，我 样品中放射性子体同位素!He、母体同位素23吣、们开发了基于等离子质谱(ICP．MS)非稀释剂法测 孙5U和232Th的含量，就可以获得fU．Th)／He的年龄。 He可以保留在磷灰石、橄榄岩、辉石、闪石、石榴 技术：准确称取磷灰石样品，加入5％的硝酸后在 子石、萤石、锆石、榍石、磁铁矿、赤铁矿和玄武 常温下熔解24小时左右，稀释倍数在5000．10000 玻璃中，所以这些矿物或岩石都可能成为(U-Th)倍左右，待样品完全熔解后直接上机测量。测试过 ／He同位素定年体系的测定对象。可见，(U．Th)／He程采用Re做内标(已事先加入到用于熔样的5％的 同位素定年方法应用范围非常广泛。 硝酸溶液中：在1500ml的5％的硝酸溶液中加入浓 我们开展磷灰石(U．Th)／He同位素定年方法度是l llll)，用U、n和Sm的标 p眺的Re约1．8 研究取得了以下主要进展： 准溶液做外标(所配制的标准溶液中U、111和Sm Helix (1)在现有的的GVMC多接收器稀有气 的浓度分别为3．154 ng／ml，3．172ng／ml，30．143 体质谱仪上开发成功了测量磷灰石样品中He同位 ng／m1)，来测定样品中U、Th、Sm的含量。具体测 素含量的非稀释剂法测试技术。建立(U．Th)／He 试时，分别测量样品溶液和标准溶液，然后对比样 同位素定年方法的关键点之一是准确测定样品中 品中U、Th、Sm的信号强度与U、Th、Sm的标准 的He同位素含量，国外多采用稀释剂法(以啊c 溶液中相关同位素的信号强度即可得到样品中U、 做稀释剂)，实际校准和操作过程非常复杂