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LA-ICP-MS独居石 U-Th-Pb测年方法研究

摘要:

相比LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,独居石在一些年轻地质体或流体作用下的矿物定年中更具优势,具有很好的应用前景。然而,大多数独居石Th含量较高(可达7%),包裹体较多,另外随着独居石定年标样不断消耗,存量越来越少,也限制了独居石U-Th-Pb同位素测年的发展与应用。前人利用LA-ICP-MS探究合适的独居石U-Th-Pb测年实验条件,主要是改变激光器的参数,而未对ICP-MS的参数进行系统研究。本文通过改变激光器参数(束斑直径和激光频率)和ICP-MS参数(232Th驻留时间),分别在束斑直径为24μm、16μm和10μm,激光频率为3Hz、4Hz和5Hz,232Th驻留时间为10ms、6ms、3ms和1ms的条件下进行U-Th-Pb测年。最后以独居石RW-1为标样,对独居石样品Bananeira进行校正,期望得到独居石U-Th-Pb测年的最佳条件。结果表明:在束斑直径16μm,232Th驻留时间为3ms或1ms,能量密度为4J/cm2,激光频率为5Hz,载气He流速为0.35L/min,载气Ar流速为0.95L/min的条件下适合独居石测年,这两种条件下Bananeira的207Pb/235U加权平均年龄为510.7±8.6Ma (MSWD=0.87)、513.8±5.7Ma (MSWD=0.38)(推荐值507.7±1.3Ma),误差在0.59%和1.20%左右;208Pb/232Th加权平均年龄为496.9±8.6Ma (MSWD=0.596)、499.8±5.6Ma (MSWD=0.37)(推荐值497.6±1.6Ma),误差在0.14%和0.44%左右。并利用此条件对黄山花岗岩(HS-1)进行独居石U-Th-Pb测年,结果表明其207Pb/235U加权平均值在128.3±2.4Ma (MSWD=0.73),与本次测定该岩体的锆石年龄数据(127.0±2.1Ma,MSWD=0.93)在误差范围内一致,验证了本实验建立的独居石U-Th-Pb定年方法可靠。

关键词: LA-ICP-MS, 独居石U-Th-Pb测年, 激光束斑, 232Th驻留时间

作者: 张雅 , 李全忠 , 闫峻 , 谢建成 , 杨青亮 , 高玲

作者单位: 合肥工业大学资源与环境工程学院

刊名: 岩矿测试

Journal: Rock and Mineral Analysis

年,卷(期): 2021, (5)

在线出版日期: 2021年09月30日

页数: 13

页码: 637-649