锆石定年原理锆石U-Pb定年.ppt

TIMS and SHRIMP,Glastonbury Complex, USA (Aleinikoff et al, 2002) 450.5 1.6 Ma (MSWD = 1.11) TIMS 448.2 2.7 Ma (MSWD = 1.3) SHRIMP,单个的分析点精度更高(Pidgeon et al, 1996)，如207/206年龄是26352691 14 Ma; 平均值 2655 3 Ma (6.8). SHRIMP 26442681 416 Ma, 2654 5 Ma,又如国内的数据：北秦岭德河黑云二长花岗片麻岩：924.31030.6 1.88.0 Ma, 平均值964.4 5.2 Ma (TIMS); 207/206 905999 1947 Ma，平均值943 18 Ma (SHRIMP),TIMS的优缺点,不足: 需要高标准的超净实验室 繁琐的化学处理 无法微区分析, 存在不同期锆石混合的危险 时间长,价钱高,优点: 分析精度高,3. LA-ICP-MS,这是一种新发展和建立起来的定年方法, 它是利用等离子体质谱计(ICPMS)进行U-Th-Pb同位素分析. 先将锆石样品用环氧树脂浇铸在一个样品柱上(mount), 磨蚀和抛光至锆石核心出露, 无需喷炭或镀金. 也无需将标样置于同一 mount中. 将这个mount和标样放置于同一样品舱内. 用激光剥蚀锆石使其气化, 用Ar气传输到ICP-MS中进行分析.,LA-ICP-MS特点,原位(in situ), 束斑直径4050 mm; 深度30 mm 廉价(100-120元/点) 准确(能满足大多数地质上的定年需要) 快速(5-6分钟/点),同步检测分析结果 投入少,但是, LA- ICP-MS分析数据的精度低于TIMS和SHRIMP, 更重要的缺陷是它无法准确测定204Pb, 因为此峰被Ar气中普遍存在的Hg(202Hg)干扰了. 这样就无法按传统的方法对测得的Pb同位素进行普通Pb的校正.,MC-ICP-MS Hf 同位素分析,LA-ICP-MS设备,GLITTER 4.4 program,GLITTER 4.4 program,GLITTER 4.4,LA-ICP-MS and SHRIMP,可以用LA-ICP-MS测定第三纪锆石的年龄，其总体精度可与SHRIMP相媲美,智利斑岩铜矿区的斑岩时代,4. 热离子质谱计逐级蒸发沉积测定法,简称蒸发法，是由Kober(1986, 1987)提出，故又称Kober法。,锆石晶体在船形灯丝上加热到1600K，此时锆石尚未蒸发，但可以去掉杂质和吸附的普通Pb；然后升高样品带温度，使锆石蒸发并沉积到沉积带上，30分钟后将样品带电流降低，升温电离带对沉积物进行207Pb/206Pb比值测定。测定完成，将沉积带升温至1900K，挥发掉沉积物。再重复开始，蒸发逐渐往核部发展，可以获得不同层的年龄。 用MAT261质谱仪分析,蒸发法的结果,此方法只能获得207Pb/206Pb, 208Pb/206Pb和 204Pb/206Pb比值, 所以必须对上述年龄计算式进行换算:,即为谐和线某年龄点（通过原点）的斜率的倒数,原来年龄计算方程:,两者相除:,= 137.88,206Pb / 238U = el238t -1 207Pb / 235U = el235t -1,235U 238U,235U 238U,三个年龄的关系,蒸发法,所以, 对于没有Pb丢失的样品, 此方法获得的年龄是准确的; 又由于207Pb总比206Pb少, 所以对老年龄的锆石的定年更加可靠; 由于老锆石常常会发生Pb丢失, 所以此方法得到的年龄一般小于或等于锆石的结晶年龄。,蒸发法Pb丢失的判断,207Pb/206Pb表面年龄始终一致，表明没有Pb丢失，U-Pb体系是封闭的； 207Pb/206Pb表面年龄逐渐增大，显示外部Pb丢失明显；如果在某一时刻后年龄不变了，说明内部是封闭的。经高压气体磨蚀后可以提高谐和性。,目前(95以来), 此方法已很少被人们使用. 因为没有突出的优点.,对分析结果的解释,单一年龄且在谐和线上 加权平均值结晶年龄 一组年龄，谐和线附近，与不一致线相交的年龄 一组年龄，等时线分布，上交点结晶年龄 一组年龄，等时线分布，下交点结晶年龄 一组碎屑锆石年龄，碎屑锆石中最年轻谐和年龄沉积年龄 低于上述最年轻谐和年龄的变质年龄,表明年龄的取舍,206Pb/238U, 207Pb/235U, 207Pb/206Pb表面年龄。 对单个样品的分析，如果三个表明年龄不一致，即不谐和年龄，一般取舍标准是： 年轻的锆石以206Pb/238U表面年龄为准， 老锆石则以207Pb/206Pb表面年龄作为形成时代。 但是，界线在哪里？ 1000 Ma? 540 Ma? 206Pb/238U? 207Pb/206Pb?,161.81.5 Ma (MSWD=1.4),加权平均年龄,上交点年龄,上交点年龄,Jack Hills, Yilgarn Craton, W Aus (S.A. Wilde et al, 2001, Nature),下交点年龄,安徽大龙山花岗岩 （Zhao ZF et al, 2004),武平花岗岩