Argus Ⅵ型多接收稀有气体质谱仪在^(40)Ar/^(39)Ar高精度定年中的应用

影响^(40)Ar/^(39)Ar高精度定年的测试因素主要包括质谱仪的稳定性、质谱仪质量歧视效应,以及小信号离子束测试的准确性等。采用ArgusⅥ多接收稀有气体质谱仪获得高精度^(40)Ar/^(39)Ar定年数据,分别用1012Ω高阻放大器的法拉第杯和电子倍增器(CDD)对小信号离子束36 Ar进行测试对比,发现CDD的测试精度有较大的优势,当离子束信号强度低于5 000cps时,CDD的测试精度比配备1012Ω放大倍数的法拉第杯提高了1个数量级。对电子倍增器效率进行不同时段的连续测定,发现其测试效率存在波动且缺乏规律性,多次测量数据的相对标准偏差达5.3‰,因此需进行日常性的校正,以避免引起较大的测试误差;利用空气标准对仪器进行2个月60次循环测试,获得质量歧视因子d1amu为1.009±0.002(2σ),说明仪器测试性能稳定,对不同气量的空气标准进行测量时,仪器不存在由于气体压力不同而引起的质量歧视效应。通过测试实际样品,CDD可以提高低含量36 Ar样品^(40)Ar/^(39)Ar年龄的测试精度;对于混有一定比例的大气氩,但放射成因40 Ar比例较低的样品,CDD效率的微小变化会对年龄值计算产生显著的影响。证明了电子倍增器效率的日常性校正对于高精度^(40)Ar/^(39)Ar定年的重要性。

基于多接收稀有气体质谱Argus VI的激光40Ar-39Ar测年方法及其地质应用

单接收稀有气体质谱仪由于效率、测试精度相对较低,制约了高精度40Ar-39Ar测年的进一步发展.近年来,新一代多接收稀有气体质谱仪在高精度40Ar-39Ar测年中显示出巨大的优势和潜力,并得到了日益广泛的应用.简要介绍了基于多接收稀有气体质谱仪Argus Ⅵ的激光全熔/阶段加热40Ar-39Ar测年实验技术,并对空气氩同位素、标准样品FCs和YBCs以及东昆仑开木其花岗岩体钾长石样品开展了测试研究.结果显示,连续4个月326次循环测试得到的空气氩同位素比值及对应的质量歧视因子(MDF)十分一致,显示了仪器系统良好的稳定性;FCs与YBCs单颗粒全熔"模式年龄"结果表明,仪器在单颗粒、微量样品测试中具有良好的测试精度,"模式年龄"精度可以达到1‰以下(不含衰变常数及标准样品年龄误差);FCs的单颗粒全熔测试获得的J值及F值(40Ar*/39ArK)与萨尔茨堡大学ARGONAUT实验室结果具有相同的变化趋势,均反映了捷克LVR-15反应堆中子通量的梯度变化;对YBCs单颗粒全熔测试获得YBCs与FCs之间的内部校正系数RFCsYBCs=1.045 304±0.000 752(1σ),YBCs单颗粒全熔年龄为29.280±0.086(1σ),与前人结果在误差范围内一致.对东昆仑开木其花岗岩钾长石激光阶段加热测试,得到其坪年龄为229.9±0.2 Ma(1σ,MSWD=1.59),反等时线年龄为229.8±0.4 Ma(1σ,MSWD=1.71).综合区域内已有锆石U-Pb年代学及黑云母、钾长石40Ar-39Ar年代学研究成果,认为开木其岩体钾长石40Ar-39Ar年龄反映了东昆仑晚三叠世的一次快速冷却-剥露过程.