利用LA-ICP-MS在16μm和10μm激光束斑条件下测定独居石U-Th-Pb年龄.pdfVIP

2016年 7月 岩 矿 测 试 Vol_35．No．4 July2016 R0CK AND MINERALANALYSIS 349～357 文章编号：0254—5357(2016)04—0349—09 DOI：10．15898／j．cnki．11—2131／td．2016．04．003 推荐文章 利用LA—ICP—MS在 16 m和 10 m激光束斑条件下测定 独居石u—Th—Pb年龄 汪双双，韩延兵，李艳广，魏小燕，靳梦琪，程秀花 (中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安710054) 摘要：独居石是一种常用的地质年代计，但其 内部结构复杂，常具有不同成分分区，只有足够小的激光束斑才能 获得地质意义明确的u—Th—Pb年龄。本文在优化 ICP—MS参数、匹配两路载气流量(Ar和He)的基础上，设 计了两组激光剥蚀条件实验，获得适用于小束斑独居石u—Th—Pb定年的激光剥蚀参数 (16 m，3J／em ， 5Hz)和(10 m，3J／cm ，4Hz)。在此条件下分别测定标准样品44069和未知样品 15SLS一01，获得标准样品 44069的吣Pb／Th和 嘶Pb／弘U值的单点测试精度小于3％，其 u—Th—Ph年龄结果与前人测得 SHRIMP u—Pb年龄和TIMSU—Pb年龄一致；未知样品15SLS—O1的榔Pb／ Th值的单点测试精度小于3％，Ph／。u 值的单点测试精度介于3％～8％，多点测试嘶Pb一。u和瑚Pb一。Th的加权平均年龄在误差范围内一致，其中 獬Ph一 Tl1年龄更具代知陛。本研究表明在 16 m和 10 m激光束斑下，利用LA—ICP—MS能够实现独居石 U—Th—Pb年龄的测定，极大地提高了独居石此种微区定年方法的空间分辨率。 关键词：独居石；地质年代计 ；元素分馏 ；LA—ICP—MS；加权平均年龄 中图分类号：P597．3；0657．63 文献标识码 ：A 独居石，化学式 (LREE，Th)PO ，是轻稀土富集 的成分域不仅记录着不同地质事件年龄 ，而且能够 的矿物，广泛存在于沉积岩、变质岩及中酸性火成岩 清楚地反映地质作用过程，其u—Th—Pb同位素年 中，同时也是较为常见的热液副矿物 。独居石通常 代学研究具有重要地质意义。 具有较高的Th、u含量，低的普通Pb含量及较高的 国内外对独居石进行定年的方法主要有 ：电子 Pb封闭温度(～750℃)lj，是一种常用的地质年代 探针u—Th—Ph化学法、单颗粒独居石同位素稀释 计。值得注意的是，独居石对温度、压力及流体性质 热电离质谱法 (ID—TIMS)、二次离子质谱法 具有显著的敏感性，其更多地应用于多期变质岩和 (SIMS)以及激光剥蚀 一电感耦合等离子体质谱法 高级变质岩的研究 J，并深入探讨地质作用过程， (LA—ICP—MS)。以上定年方法各有优缺点 ，如电 包括动力变质作用、退变质作用、热液蚀变作用 子探针U—Th—Pb化学法具有高的空间分辨率 J， 等。Wawrzenitz等 将进行定年的独居石颗粒或区 但是其检出限较高，不适用于测试 U、Th含量低 的 域的形成与特殊显微组构联系起来，利用韧性剪切 年轻独居石；ID—TIMS的单次测试精度高。。，但其 带中溶解沉淀蠕变 (Dissolutionprecipitationcreep) 化学前处理过程繁琐，且不适用于测试具复杂成分 形成的独居石成功测定了动力变质热事件的年龄。 分区的独居石；SIMS的测试精度较好 I9J，但其成 而沉积岩中自生独居石的发现极大地扩展了独居石 本较高，且存在成分不同(U、Th、LREEs、Y等含量 的定年领域，即：直接测定沉积地层的年代 。Mahan 的变化)引起的基体效应 …。LA—ICP—MS法的 等[5从南澳大利亚阿德莱德裂谷冰川沉积物中分 最大优点是简便、快速、成本低，但