华南赣杭构造带含铀火山盆地岩浆岩的U-Pb定年研究

2023-09-27 理论教育版权反馈

【摘要】：最后根据阴极发光照射结果选择典型的岩浆锆石进行锆石U-Pb测年分析。锆石U-Pb定年主要运用LA-ICP-MS和SHRIMP两种方法来完成。在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成的锆石U-Pb定年测试，所使用的193nm ArF准分子激光剥蚀系统由德国哥廷根Lamda Physik公司制造，型号为GeoLasPro。锆石的SHRIMP U-Pb定年工作是在北京离子探针中心南京大学远程示范教学中心通过SROS系统实地联网操控位于澳大利亚Curtin理工大学的SHRIMPⅡ上完成的。

用于锆石年代学测试的岩石样品首先经过破碎、浮选和电磁选，再经淘洗、挑纯，手工挑出晶形完好、透明度和色泽度好的单颗粒锆石用环氧树脂固定于样品靶上。样品靶表面经研磨抛光，直至锆石新鲜截面露出，具体制靶方法参考中国地质科学院北京离子探针中心实验室提供的方法(宋彪等，2002a)。对靶上锆石进行镜下透射光、反射光照相后，对锆石进行阴极发光(CL)分析，锆石CL实验是在西北大学大陆动力学国家重点实验室和中国地质科学院北京离子探针中心扫描电镜实验室完成。最后根据阴极发光照射结果选择典型的岩浆锆石进行锆石U-Pb测年分析。

锆石U-Pb定年主要运用LA-ICP-MS和SHRIMP两种方法来完成。锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年工作在南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室、中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室以及中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成。锆石的SHRIMP U-Pb定年工作是在北京离子探针中心南京大学远程示范教学中心通过SROS系统实地联网操控位于澳大利亚Curtin理工大学的SHRIMPⅡ上完成的。

南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室ICP-MS型号为Agilent 7500a型，激光剥蚀系统为New Wave公司生产的UP213固体激光剥蚀系统。采用氦气作为剥蚀物质的载气，通过直径3mm的PVC管将剥蚀物质传送到ICP-MS，并在进入ICP-MS之前与氩气混合，形成混合气。质量分馏校正采用标样GEMOC/GJ-1(207Pb/206Pb年龄为608.5±0.4Ma，206Pb/238U年龄为599.8±4.5Ma)(Jackson et al，2004)，每轮(RUN)测试约分析15个分析点，开始和结束前分别分析GJ-1标样2～4次，中间分析未知样品10～12次，其中包括1次已知年龄样品Mud Tank(735Ma)(Black et al，1978)。仪器工作参数为:波长213nm，蚀孔径30～40μm，剥蚀时间60s，背景测量时间40s，激光脉冲重复频率5Hz，脉冲能量为10～20J/cm2，停留时间206Pb、207Pb、208Pb、232Th、238U依次为15ms、30ms、10ms、10ms、15ms。实验原理和详细的测试方法见Jackson et al(2004)。ICP-MS的分析数据通过即时分析软件GLITTER(Van Achterbergh et al，2001)计算获得同位素比值、年龄和误差。普通铅校正采用Andersen(2002)的方法进行，校正后的结果用Isoplot程序(v.3.23)(Ludwig，2003)完成年龄计算与谐和图的绘制。

在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成的锆石U-Pb定年测试，所使用的193nm ArF准分子激光剥蚀系统由德国哥廷根Lamda Physik公司制造，型号为GeoLasPro。电感耦合等离子体质谱仪由日本东京安捷伦公司制造，型号为Agilent 7700x。准分子激光发生器产生的深紫外光束经匀化光路聚焦于锆石表面，能量密度为10J/cm2，束斑直径为32μm，频率为5Hz，共剥蚀40s，锆石气溶胶由氦气送入ICP-MS完成测试。测试过程中以标准锆石91500(Wiedenbeck et al，1995)为外标，校正仪器质量歧视与元素分馏;以标准锆石GJ-1(Jackson et al，2004)与Plešovice(Sláma et al，2008)为盲样，监控U-Pb定年数据质量;以NIST SRM 610为外标，以Si为内标标定锆石中的Pb元素含量，以Zr为内标标定锆石中其余微量元素含量(Liu et al，2010a;Hu et al，2011)。原始的测试数据经过ICPMS Data Cal软件离线处理完成(Liu et al，2010a，b)。

中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室的激光剥蚀系统由瑞索公司制造，型号为Resonetics-S155。ArF准分子激光发生器产生193nm深紫外光束，经匀化光路聚焦于锆石表面。激光束斑直径为33μm，剥蚀频率10Hz，剥蚀时长30s，高纯氦气作为载气，与氩气混合后进入质谱仪。电感耦合等离子体质谱仪由热电公司制造，型号为iCAP Qc。测试过程中以标准锆石91500(206Pb/238 U年龄为1 065.4±0.6Ma，Wiedenbeck et al，1995)为外标校正元素分馏，以标准锆石Plešovice(Sláma et al，2008)作为盲样监控数据质量。NIST SRM 612作为信号漂移矫正。测试数据经过ICPMS Data Cal软件离线处理完成(Liu et al，2010a，2010b)。本次测试得到标准锆石Plešovice的206 Pb/238 U年龄变化为343～329Ma，加权平均年龄为336.4±3.0Ma，与文献推荐值337.13±0.37Ma一致(Sláma et al，2008)。

锆石的SHRIMP U-Pb定年工作是在北京离子探针中心南京大学远程示范教学中心通过SROS系统实地联网操控位于澳大利亚Curtin理工大学的SHRIMPⅡ上完成的。样品靶上的离子束斑直径约为25～30μm，质量分辨率约5 000(1%峰高)。应用澳大利亚地调局标准锆石TEM(417Ma)进行元素间的分馏校正。分析时每测3～5次样品后测定一次标样(TEM)，以控制仪器的稳定性和离子记数统计的精确性。详细分析流程和原理参见Compston et al(1984)、Williams et al(1987)、Compston et al(1992)、Williams et al(1996)、Williams(1998)、宋彪等(2002b)的研究成果。用实测的Pb进行普通铅校正，数据处理由中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心石玉若副研究员完成。

华南赣杭构造带含铀火山盆地岩浆岩的U-Pb定年研究

相关推荐