磷灰石SIMS原位微区U-Pb-O同位素测试方法研究

磷灰石U-Pb-O同位素组成可为地质工作者提供年龄及流体来源等关键信息。相山铀矿田横涧铀矿床中大量产出同铀矿物共伴生的磷灰石,是成矿年龄及流体来源限定的良好对象。磷灰石SIMSU-Pb同位素测试参考样品PRAP、NW-1缺乏,用作LA-ICP-MS定年参考物质的MAD磷灰石具有较低的普通Pb组成。文章提出以MAD磷灰石作为参考样品开展SIMS定年工作,结果表明Durango、McClure磷灰石监控标样年龄分别为(34.4±1.9)Ma、(522±19)Ma,同年龄推荐值在误差范围内一致。利用Qinghu磷灰石作为O同位素分析参考标样,获得Durango磷灰石O同位素值(9.77±0.24)‰(2SD,n=15)、(9.67±0.18)‰(2SD,n=18),同推荐值在误差范围内一致。因此文章基于MAD、Qinghu磷灰石建立的二次离子质谱U-Pb-O同位素测试方法是可行的。

磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年直接校准方法研究

磷灰石作为含铀副矿物在各种类型地质样品中广泛存在,其U-Pb封闭温度~500℃,是良好的热年代学研究对象。但是磷灰石相对较低的铀含量和较高普通铅含量以及缺少基体匹配标准样品等问题限制了磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年技术的发展和应用。本文采用激光剥蚀高分辨电感耦合等离子体质谱(LA-HR-ICP-MS)针对Madagascar磷灰石样品MAD2进行U-Pb定年分析,探讨其U-Pb同位素均一性及直接用作磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年标准样品的可行性。结果表明:该样品U、Pb含量均值分别为23.8×10^(-6)和13.5×10^(-6),颗粒内^(207)Pb/^(206) Pb和^(206) Pb/^(238) U比值均一性较好,加权平均值分别为0.0943±0.0006和0.0794±0.0004,可以用于直接校准磷灰石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析过程中的元素分馏效应,无需普通铅校正。以MAD2为标准样品,结合^(207)Pb普通铅扣除法,测定了不同年龄磷灰石样品U-Pb年龄,结果为:McClure Moutain(521±5Ma)、Tory Hill-apt(1021±16Ma)、Durango(30.7±1.5Ma)、房山岩体闪长岩磷灰石(~131Ma),各样品年龄测定值与推荐值在误差范围内一致,表明本文建立的LA-ICP-MS U-Pb定年方法和同位素比值校准方案的可行性和准确性。本文采用的校准和数据处理方案有效地降低了磷灰石LA-ICP-MS U-Pb定年数据处理难度,有利于方法的推广和应用。