同位素稀释热电离质谱法测定锡石U-Pb年龄探索

针对我国锡多金属矿床的定年问题,建立一种采用同位素稀释热电离质谱(ID-TIMS)法进行锡石U-Pb同位素定年的方法,并与激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法进行对比验证。由于采用化学处理技术分别纯化了U和Pb,减少了普通铅的影响,大大提高了分析测定精度。将该方法应用于某地区石英-锡石-黑钨矿脉的锡石样品分析,获得了精确的U-Pb年龄值。     

氧化物型含铀矿物在LA-ICP-MS U-Pb同位素测年中的基体效应校正方法简述

<正>基体效应是矿物微区原位激光剥蚀等离子体质谱法(LA-ICP-MS)U-Pb测年中备受关注的问题,其对测年结果准确性的影响不容忽视。本文将简要介绍评述在斜锆石、金红石、锡石和铌铁矿等氧化物型含铀矿物LA-ICP-MS U-Pb同位素测年过程中     

锡石激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法U-Pb同位素定年中普通铅扣除方法原理及适用性的比较

<正>根据作者的研究成果,结合近年来文献报道的资料,对锡石微区原位激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICPMS)U-Pb同位素定年中初始普通铅扣除的主要方法,即谐和图法和等时线法的原理、效果、方法的优点和局限性、以及针对具体样品选择初始普通铅扣除方法的基本原则等问题进     

榍石LA-ICP-MS U-Pb定年中元素分馏的影响及校正研究

同位素地质年代学是探索地质体时空演化及地球动力学等问题的基础学科,应用最为广泛的当属含铀副矿物的U-Pb定年技术。榍石具有相对较低的U-Pb体系封闭温度,并广泛发育于岩浆岩、各类变质岩、热液成因岩石以及少量沉积岩中,是一种理想的中高温地质事件定年矿物。利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定榍石U-Pb年龄时,不可避免地要解决高普通铅以及元素分馏效应对测试的影响。本文对榍石LA-ICP-MS实验过程中的元素分馏行为进行研究,采用相同基体的标准样品与未知样品对比,发现了榍石不同颗粒之间元素分馏行为不一致的现象;同时采用不同的元素分馏校正方法,分别应用于锆石、独居石和榍石进行对比研究,认为分馏行为一致的副矿物定年可以采用"指数法"和"均值法"对数据进行校正,但是对于榍石这种分馏行为不一致的副矿物,定年时只有采用"截距法"对数据进行校正才可以获得正确的年龄。进而将此结论应用于秦岭造山带老牛山地区岩浆成因榍石样品,得到的结果与锆石年龄一致,表明"截距法"可以避免分馏行为不一致导致的校正不准确的问题。本研究成果为榍石LA-ICP-MS U-Pb定年方法的完善提供了一种思路。     

伟晶岩中不同副矿物U-Pb同位素定年和示踪的问题与应用

定年和示踪一直是伟晶岩成岩成矿过程和稀有金属富集机制研究的关键问题。副矿物不仅是伟晶岩中稀有稀土元素的重要载体,还蕴含丰富的微量元素并常常具有较高的U- Th含量,是研究伟晶岩年代学、成岩成矿过程和物质源区的“理想探针”。伟晶岩中常用的适合于U- Pb同位素定年的副矿物有锆石、铌钽铁矿、独居石、锡石、榍石、褐帘石、磷钇矿和磷灰石等。由于封闭温度、矿物学特性和不同性质流体中元素行为的差异,伟晶岩中不同副矿物的U- Pb系统常表现出复杂的年龄谱系,可能记录了伟晶岩中潜在的后期地质过程,如：自交代、后期变质与流体改造等。因此,基于前期光学显微镜、扫描电镜、冷阴极发光、激光拉曼光谱分析等矿物微观结构研究,对不同期次或世代的副矿物进行原位微区U- Pb定年及主微量元素和同位素地球化学分析,对于全面认知多期地质事件和伟晶岩成岩成矿过程演化历史,进而更准确地构建其构造- 岩浆- 热液- 成矿作用时空框架具有重要的科学意义。     

非基体匹配分馏校正的LA-ICP-MS锡石微区U-Pb定年方法研究

锡石原位微区U-Pb同位素测年,样品制备简单,具有高空间分辨率、高性价比、高效率等显著优势,是锡多金属矿床直接定年的有效手段.然而,基体效应的影响和标样的缺乏是制约该方法发展的关键.本次研究在He做载气以及加入不同辅助气(N2、水蒸气)条件下使用锆石作为外部标准物质对锡石标准和样品进行元素、同位素分馏校准,并采用Ter...     

同位素地质年龄测定矿物的提纯

<正> 单矿物分选是六十年代在重砂矿物分离的基础上发展起来的一门技术学科,在这之前,人们对单矿物分选在地学中的意义还认识不足,认为单矿物分选只不过是一种简单的淘洗工艺,到如今,有的同志,还认为分选单矿物就是镜下挑单矿物,事实上,单矿物分选已在全国形成一个学科性的学术体系。大地构造研究所单矿物分选实验室,专门从事各种矿物的选纯工作,也是目前国内比较先进的实验室之一。近30年来,我们集     

氧化物型含铀矿物LA-ICP-MS U-Pb 年龄测定中的基体效应及其校正方法

基体效应是矿物微区原位LA-ICP-MS U-Pb测年中备受关注的问题,因为其对测年结果准确性的影响不容忽视。通过介绍斜锆石、金红石、锡石、铌铁矿、晶质铀矿、沥青铀矿等氧化物型含铀矿物微区原位LA-ICP-MS U-Pb同位素测年过程中基体效应的影响和校正方法,简要评述其校正方法的优点、局限性,探索规律和相似性,解决寻找和研制稀有矿物标样的难题。对含铀矿物进行准确的微区原位LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测定,对于全面认识众多地质事件和矿床的生成演化历史,进而更准确地构建其年代构造格架、建立更合理的成岩成矿模式具有重要的科学意义。     

LA-ICP-MS测定锡石U-Pb同位素年龄时两种普通铅扣除方法的原理及适用性比较

根据近年来激光烧蚀电感耦合等离子体质谱仪锡石微区原位U-Pb同位素定年的实验结果,结合相关资料,对实验过程中普通铅扣除的2种主要方法,即谐和图法和等时线法的原理、效果、优点和局限性进行了深入的比较。研究成果表明,2种主要方法各有不同的优点及局限性。在实际工作中,要想获得比较准确的测试结果,需要根据具体矿物样品的年龄范围、总的U和Pb含量、普通铅相对含量、测年精度要求等因素,灵活地选择普通铅扣除的方法。     

锡石U-Pb同位素体系的封闭性及其测年的可靠性分析

锡石是各种不同类型锡矿床中最重要的矿石矿物,其U-Pb/Pb-Pb同位素年代学研究对于精确厘定锡矿床的成矿时代以及进一步揭示其矿床成因等具有重要意义.本文通过计算锡石中Pb的扩散参数,从扩散动力学角度对U-Pb同位素体系的封闭性进行了研究,探讨了不同温度条件下锡石对其所含U-Pb同位素信息的保存能力.研究结果表明,锡石...     

同位素地质年龄受热扰动后的校正

本文结合国内外实际资料,探讨引起同位素地质年龄偏差的原因,主要是矿物的扩散作用,即单矿物里由于放射性衰变所形成的同位素子体,热散从矿物内部扩散到边部,从一种矿物散到另一种矿物,造成放射性子体的丢失。一个受后期热源扰动的地质体的年龄与样品距热源的距离,存在两部分曲线关系,距离热源较近的一段距离内,放射性母子体比值与距离呈直线关系,而后呈指数函数关系。据此,提出指数方程和直线方程进行年龄校正。     

汝城高坳背钨-钼矿区花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及矿石辉钼矿Re-Os年龄

湖南汝城高坳背钨-钼矿床是湘南地区近年发现的远景规模达大型或超大型的黑钨矿石英脉型热液钨-钼矿床,然而对该矿床与成矿有关的花岗岩的成岩年龄和钨-钼成矿年龄还缺乏研究.本文利用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年方法对该矿区黑云母二长花岗岩进行了年龄测定, 获得其侵位年龄为222.1±2.0 Ma,其中还发现其锆石内核含古元古代-新太古代的继承锆石.晚三叠世年龄的锆石具低的εHf(t)值(-4.7～-10.9)和1.6～2.0 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以华南古元古代基底物质或者更古老的基底物质改造而成.古元古代-新太古代继承锆石中正的εHf(t)值(4.3～8.5)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入.利用辉钼矿Re-Os 等时线法,获得该矿的成矿年龄为157.3±6.6 Ma (n= 5, MSWD = 0.11).高坳背钨-钼矿区黑云母二长花岗岩锆石年龄、Hf同位素资料和钨钼矿成矿年龄表明, 花岗岩中存在古老地壳的残留锆石,说明花岗岩的物质来源可能与华南古老的陆壳基底有关,钨钼矿区黑云母二长花岗岩成岩时代为晚三叠世,而成矿时代为晚侏罗世,推测该矿深部有晚侏罗世的花岗岩存在.这些新的同位素年龄资料为研究华南同类矿床的形成演化与指导区域找矿提供了重要的地球化学依据.     

铅同位素测定矿石年龄的理论与方法

一般矿石中所含的铅多属普通铅。由于普通铅在测定矿石年龄,研究矿床成因、矿质来源、成矿时代、演化历史、成矿环境,以及找矿勘探等方面,具有特殊重要的意义,所以引起国内外研究者的广泛注意。近十年来,这方面的研究工作进展较快,相继出现了不少新的理论和假说,提出了普通铅年龄计算的新方法。本文介绍的是正常铅与异常铅的同位素演化理论及其计时方法。     

汝城高坳背钨-钼矿区花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及矿石辉钼矿Re-Os年龄

湖南汝城高坳背钨—钼矿床是湘南地区近年发现的远景规模达大型或超大型的黑钨矿石英脉型热液钨—钼矿床,然而对该矿床与成矿有关的花岗岩的成岩年龄和钨—钼成矿年龄还缺乏研究。本文利用锆石SHRIMP UPb同位素定年方法对该矿区黑云母二长花岗岩进行了年龄测定, 获得其侵位年龄为2221±2.0 Ma,其中还发现其锆石内核含古元古代—新太古代的继承锆石。晚三叠世年龄的锆石具低的εHf(t)值（-4.7~-10.9）和1.6~2.0 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以华南古元古代基底物质或者更古老的基底物质改造而成。古元古代—新太古代继承锆石中正的εHf(t)值（4.3~8.5）的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。利用辉钼矿ReOs 等时线法,获得该矿的成矿年龄为157.3±6.6 Ma (n= 5, MSWD = 0.11)。高坳背钨—钼矿区黑云母二长花岗岩锆石年龄、Hf同位素资料和钨钼矿成矿年龄表明, 花岗岩中存在古老地壳的残留锆石,说明花岗岩的物质来源可能与华南古老的陆壳基底有关,钨钼矿区黑云母二长花岗岩成岩时代为晚三叠世,而成矿时代为晚侏罗世,推测该矿深部有晚侏罗世的花岗岩存在。这些新的同位素年龄资料为研究华南同类矿床的形成演化与指导区域找矿提供了重要的地球化学依据。     

锆石U-Pb定年中激光剥蚀方式对质量分馏的影响

LA-ICP-MS是锆石的U-Pb定年最简单、实用、有效的方法.本文在矿床国家重点实验室ELAN DRC-e ICP-MS质谱仪和CeoLasPro 193nmArF准分子激光剥蚀系统上,通过对等离子体质谱仪冷却气、载气气流、离子透镜、功率、采样时间,以及激光的扫描方式、低记忆效应的激光剥蚀池的设计等仪器条件的优化,建立了一套行之有效的锆石U-Pb定年方法.     

甘肃北山地区榴辉岩的变质年龄：来自锆石的U-Pb同位素定年证据

北山造山带地处塔里木-中朝板块与哈萨克斯坦板块的交汇部分,主造山时期被认为是早古生代。榴辉岩产在北山造山带的南带,带中榴辉岩与大量基性超基性洋壳岩石和俯冲碰撞有关的花岗岩等伴生,反映该带有可能代表板块的边界。北山榴辉岩的锆石SHRIMP U-Pb同位素定年表明,榴辉岩相的变质年龄为(819±21)Ma,原岩年龄为(1007±20)Ma,表明北山地区存在新元古代一次重要的板块裂解和俯冲碰撞事件。与北山相邻的祁连山南部柴北缘地区近年也报道存在新元古代板块裂解和蛇绿岩洋壳形成事件,表明中国西部存在区域上的新元古代洋盆裂解事件,或称之为罗德尼亚大陆裂解事件。需强调的是,北山榴辉岩相变质事件发生在新元古代,柴北缘榴辉岩的原岩虽为新元古代洋壳岩石,但榴辉岩相变质作用则发生在早古生代,反映北山新元古代俯冲碰撞事件之后的又一次俯冲碰撞事件。     

钾长石矿物在全新世样品光释光测年中的应用与校正问题

使用钾长石进行释光测年时,由于长石的释光信号存在异常衰减,会导致沉积事件年龄的低估。对中国北方4个全新世样品分别使用石英和钾长石矿物组分释光测年,通过测量钾长石的衰退系数(g值)对钾长石使用再生剂量法获得的表征年龄进行了校正。发现对于本文所研究的年轻样品钾长石表征年龄与石英年龄相比系统偏小约2％～9％,钾长石校正年龄与石英年龄相比则严重偏大约16％～40％,表明使用g值无法校正年轻样品的钾长石年龄。对于年轻样品,钾长石IRSL信号异常衰减现象对测年结果的影响是可以忽略的。     

^40Ar／^39Ar定年中干扰同位素的质谱校正与低温分离技术

将光谱纯的CaF_2和优级纯的K_2SO_4同样品一起在反应堆中照射,用MM-1200质谱计分别对其熔融释放的气体进行测定,得到干扰同位素校正因子: C_2=(~(36)Ar/~(37)Ar)_(Ca)=(2.40±0.24)×10~(-4) C_4=(~(39)Ar/~(37)Ar)_(Ca)=(8.06±0.10)×10~(-4) C_3=(~(40)Ar/~(39)Ar)_K=(3.18～6.86)×10~(-3) 将被照射过的含Cl样品释放的Ar和Cl混合气体,通入被冷却到-90℃的弯管,Cl被冷     

海南抱板地区中元古代花岗岩副矿物锆石的特征及U-Pb同位素年龄测定

海南抱板地区中元古代花岗岩体中各种类型锆石的晶体形态、化学成分、U-Pb同位素组成等特征具有典型的岩浆型锆石的特点,不同于沉积锆石及再生锆石。锆石结晶年龄为1440.87Ma左右,属中元古代。前人所谓的抱板混合岩,主体实质上是中元古代的花岗岩。     

用激光烧蚀多接收器等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)直接原位测定锡多金属矿床中的锡石U-Pb同位素年龄

锡石是锡多金属矿床中重要的矿石矿物,属于金红石族,当其有较高的铀-钍含量时,可以作为U-Th-Pb和Pb-Pb同位素测年的对象.因为锡石是许多锡多金属矿床中重要的矿石矿物,利用锡石U-Pb同位素测年直接测定锡多金属矿床的成矿(锡矿化)时代,是非常有潜力的一种直接测定矿床成矿时代的技术方法.