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LA-ICP-MS独居石U-Th-Pb测年方法研究

2021-11-01张雅李全忠闫峻谢建成杨青亮高玲

岩矿测试 2021年5期

张雅, 李全忠, 闫峻, 谢建成, 杨青亮, 高玲

(合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽 合肥 230009)

独居石([Ce,La,Nd,Th]PO4)是轻稀土富集的磷酸盐副矿物,广泛存在于中酸性岩浆岩和变质岩中,也存在于热液矿床的石英脉和少数沉积岩中[1],其U-Th-Pb同位素体系的封闭温度约为700℃[2],矿物中Th、U含量较高,普通Pb含量较低,Pb扩散速度较慢。目前在地质年代学方面,锆石U-Pb同位素测年技术比较成熟,应用最广泛,但在一些变质岩、热液脉和较年轻岩石中,独居石U-Th-Pb更具优势[3-5],而且独居石比锆石具有较强的抗放射性损伤能力[6],对一些高分异岩石测年可以获得较好的结果。如Liu等[7]利用LA-ICP-MS对喜马拉雅淡色花岗岩中的独居石U-Th-Pb年龄进行测定,得到的独居石U-Th-Pb年龄较均一、准确,而锆石年龄散乱。独居石U-Th-Pb测年与锆石U-Pb测年相得益彰[8-11],独居石和锆石的地质年代数据相结合,相比单独使用两种方法时,所获得年龄的时间分辨率更高[12-14]。

前人利用LA-ICP-MS仪器对独居石U-Th-Pb测年开展了一些工作。LA-ICP-MS独居石测年最早时期是由Machado等[15]首次对独居石颗粒进行测年,但由于仪器条件限制,只测定了207Pb/206Pb年龄,后来随着仪器的不断发展和进步,众多学者开始测定独居石的U-Th-Pb年龄,并且独居石U-Th-Pb测年的条件向小束斑方向发展。Paquette等[16]利用ELA-ICP-MS得到了一组束斑直径25μm、激光能量密度12J/cm2、脉冲频率3Hz的条件,仅对于208Pb/232Th年龄获得准确的年龄。在Wu等[3]的研究中,利用与本文作者相同的仪器型号对独居石进行测年研究,该研究采用束斑直径16μm、激光能量密度12J/cm2、脉冲频率3Hz的条件。……

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