普通铅对LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年结果的影响及校正方法

作     者：罗涛 王瀚林 朱松柏 卿丽媛 胡兆初 

作者机构：中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室 中国石油塔里木油田公司克拉采油气管理区 

出 版 物：《岩矿测试》 (Rock and Mineral Analysis)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42373032) 湖北省自然科学基金项目(2024AFD372) 

主　　题：激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法 磷灰石 U-Pb定年 普通铅校正 非基体匹配分析 

摘      要：磷灰石是火成岩、变质岩和沉积岩中广泛分布的含U矿物，开展磷灰石U-Pb年代学研究对揭示岩浆演化过程、示踪溯源等方面具有重要意义。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析是开展磷灰石U-Pb年龄微区分析的重要手段之一。当前，基体匹配磷灰石U-Pb定年矿物标样缺乏和标样中不可避免的普通铅是制约LA-ICP-MS高精度磷灰石U-Pb年龄分析的主要瓶颈。本文对比研究了标样中普通铅对LAICP-MS磷灰石U-Pb定年结果的影响，采用含普通铅的磷灰石MAD作外标直接开展U-Pb年龄校正，获得的被测样品年龄会产生显著的系统偏差(6%)；采用207Pb法或Tera-Wasserburg图解法先校正标样中普通铅，再利用校正后的数据进行元素分馏和仪器漂移校正则可获得准确的磷灰石U-Pb年龄，与推荐值偏差在2%以内。另一方面，为消除标样中普通铅对分析结果的影响，本文还采用水蒸气辅助激光剥蚀方法，实现以NIST612玻璃作为外标准确分析磷灰石U-Pb年龄，解决了磷灰石U-Pb定年微区分析高质量标样缺乏的难题。本研究通过对标样中普通铅进行预校正或采用非基体匹配分析，建立了高精度LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年新方法，将促进磷灰石U-Pb年代学在地球科学研究中的应用。