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

锆石U-Pb定年精度一直是激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析方法的研究重点,激光剥蚀系统气体流速变化影响ICP-MS信号稳定性而影响锆石U-Pb定年精度,但影响程度和机制尚不清楚。本文以锆石标样91500及Plesovice为研究对象,采用LA-ICP-MS开展了载气和补偿气流速变化对锆石U-Pb定年结果准确度和精密度影响的研究工作。实验结果表明:固定补偿气Ar流速为1.0 L/min,而增大载气He流速(0.2~1.2L/min),锆石标样91500的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄增大(1002.0±10.4Ma~1083.0±6.8Ma,1σ),即样品气溶胶运输效率影响锆石U-Pb定年分析准确度,但He流速高于0.8L/min时由于大颗粒气溶胶引入使ICP-MS信号波动性和氧化物增加,导致锆石U-Pb定年分析精度降低。进一步以Plesovice锆石为例分析发现,Ar/He流速组合为0.95/0.8、0.8/0.8和0.8/0.6L/min时^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄无显著性差异,但Ar/He流速均为0.8L/min时1σ单点分析相对偏差最小(1.4%),即通过控制载气和补偿气流速组合,优化样品气溶胶运输效率可提高LA-ICP-MS锆石U-Pb定年精度。在本实验条件下,0.8L/min为载气和补偿气流速最佳取值。