激光剥蚀系统气体流速变化对LA-ICP-MS锆石U-Pb定年精度的影响
2022-09-13谭细娟郭超凤永刚周义梁婷
谭细娟, 郭超, 凤永刚, 周义, 梁婷*
(1.长安大学地球科学与资源学院, 陕西 西安 710054;2.长安大学成矿作用及其动力学实验室, 陕西 西安710054)
锆石是自然界广泛存在于岩浆岩、变质岩和沉积岩的一种副矿物[1-2],也是目前已知矿物同位素体系封闭温度最高的地质体系[3],常应用于地质年龄厘定、源岩示踪和成岩成矿时代等研究[4-5]。传统的锆石U-Pb同位素定年分析方法主要是热电离质谱法(TIMS),但该方法无法给出具有多期年龄锆石的细节信息[6]。采用微区原位分析技术如二次离子探针(SIMS)和高分辨二次离子探针(SHRIMP)[7-8],既可避免复杂的样品前处理,又能获取样品微纳米尺度的信息,尤其对于复杂结构的锆石的年龄分析具有很大优势。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)样品制备相对简单,仅需2min就能完成40多种元素含量的测定,自Fryer等[9]首次报道使用1064nm波长的激光剥蚀系统联合ICP-MS开展锆石U-Pb定年分析研究,LA-ICP-MS已成为继SIMS和SHRIMP应用于锆石U-Pb同位素定年研究的主要微区分析技术[10-11]。
尽管LA-ICP-MS经过不断发展,应用于锆石U-Pb定年分析结果与TIMS和离子探针分析结果相当[12-13],但基体效应[14-15]和元素分馏效应等[16-17]使得如何获得高精度年龄结果一直是LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析方法研究的重点。例如,周亮亮等[18]通过优化组合激光能量密度、剥蚀频率及ICP-MS采样深度等工作参数建立了U-Pb定年LA-ICP-MS分析方法,锆石标样91500、GJ-1和Plešovice测试结果准确度和精密度均在1%范围内。于超等[19]研究了激光聚焦位置偏离30μm范围内剥蚀标样与样品锆石的剥蚀……
