微量元素地球化学第七章

1、独居石电子探针定年理论、方法和应用 2015.12第七章：副矿物微量元素定年 刘树文一.电子探针化学定年优势和限度真正的原位定年极高的空间分辨率样品制备简单、方便不破坏样品测试速度快成本低一.电子探针化学定年优势和限度对于年轻样品（尤其100Ma），误差过大最大的问题是探测精度问题，通常的电子探针仪是放射性铅150ppm，与其它ThUPb同位素定年方法相比，测试精度较低对于富钙岩石，由于独居石的较少，寻找独居石非常困难由于研究程度不够，难以区分岩浆成因、变质成因的独居石现在缺少成熟的计算软件二.独居石的基本特性独居石具有与锆石相似的光学特征，显微镜下与锆石难以区分规则晶形是柱体单锥（粮仓状）通

2、常为不规则晶形，高突起，糙面明显，较为明显的解理（与锆石区分）在背散色图像上表现为最高亮度二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性二.独居石的基本特性大量实验表明，独居石一旦形成，基本没有体积扩散，只有溶解、沉淀和再结晶（再生长）普通铅含量远低于电子探针的测试误差Th-U-Pb-Y体系封闭温度高于700度溶解、沉淀温度可低达200度同心环状环带、树枝状和补片状环带三.基本原理(Pb)=(Pb0) +(208Pb) +

3、(207Pb) +(206Pb).(1)(Pb)=(Pb0) +(232Th ) exp (232)-1 +(235) exp (235) -1+(238)exp(238t)-1 .(2)三.基本原理2 3 24.947510 -11/a2 3 5= 9.848510-10/a2 3 8=1.5512510 -1 0/a三.基本原理(2 0 8) =(2 3 2Th) exp(2 3 2) 1 (2 0 7) =(2 3 5) exp (2 3 5) -1 (2 0 6) =(2 3 8) exp (2 3 8) -1 三.基本原理M(238/235)=137.88235U=U/138.882

4、38U=U137.88/138.88三.基本原理(Pb)=(Pb0)+(Th) exp(232)-1+()exp (235)+137.88exp(238t) /138.88 -1 .(3) 三.基本原理(PbO) =224(ThO2) =264(UO2) =270 三.基本原理w(PbO)/M(PbO)=w(ThO2)/M (ThO2)exp(232t)-1+(UO2)/M(UO2)exp(235 t) +137.88exp (238) /138.88 -1 (4) 三.基本原理w(ThO2*) =(ThO2) +(UO2)(ThO2) / (UO2)(exp(232t ) 1) exp(23

5、5t)+137.88exp(238t) /138.88 1 (5) 三.基本原理W(PbO)=a(ThO2* ) .(5) 四.实验技术和分析方法根据JXA8100型电子探针仪的设计，调整栅缝宽度和工作电流，进行Th-U-Pb-Y 三种成分探测的显著性检验和灵敏度检验确定加速电压为15Kv，工作电流为1.010-7A和合适的探测时间，以获得最高的峰背比和最好的空间分辨率, 束斑直径3m，使ZAF校正因子达到最小 四.实验技术和分析方法使用PETJ晶体测定Th和Pb ,使用PETH晶体测量和使用TAP晶体测定。使用X射线谱线是测定Th和Pb ,测定,L测定对Th、U、Pb和三种元素的峰位计数时间

6、分别为 120秒, 180秒, 270秒和180秒，即一个测试点大约在 13分钟内完成四.实验技术和分析方法使用PETJ晶体测定Th和Pb ,使用PETH晶体测量和使用TAP晶体测定。使用X射线谱线是测定Th和Pb ,测定,L测定对Th、U、Pb和三种元素的峰位计数时间分别为 120秒, 180秒, 270秒和180秒，即一个测试点大约在 13分钟内完成四.实验技术和分析方法关于L对Pb峰的叠加，采用不含Pb的石榴石 (YAG)人工合成晶体国际标样(有标准参考值 )的L/L计数比和被测样品L计数计算出被测样品的L计数,通过Online校正Pb的计数 进行了Th-M对U-M叠加的校正,再计算输出

7、Th、U校正后的Pb浓度 四.实验技术和分析方法采用具有明确参考值的国际标样ThO2、金属和PbCrO4分别作为ThO2, UO2 和PbO标样ThO2、金属和PbO标准偏差分别是: ThO2为 1.72% , UO2为0.336%，PbO为0.27%最后设定标准样品的参考成分, 并进行重复性检验, 使其稳定在设定的参考值误差范围内误差传播导致的年龄误差不大于1.3%，仅次于SHRIMP的年龄误差 四.实验技术和分析方法独居石定年样品制备主要有两种方式: 超级剖光光薄片 分离独居石，然后做成台子五.计算方法权重平均年龄（Isoplot）通常的等时线（Suzuki，1991）二维等时线法（Cochieri,2001）五.计算方法权重平均年龄（Isoplot）通常的等时线（Suzuki，1991）二维等时线法（Cochieri,2001）五.计算方法五.计算方法五