锆石U-Pb同位素定年方法分析研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇锆石U-Pb同位素定年方法分析研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要 本文主要阐述了对锆石u-pb进行同位素测年体系的常用方法，并对各方法自身的特点进行了较为详细的介绍与对比。

关键词 锆石U-Pb；同位素定年法；分析研究

中图分类号P597 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）42-0101-01

0 引言

近年来，随着同位素地质年代学的飞速发展，锆石U-Pb法一直是地质学者讨论地质事件时代的重要方法之一，以下分别对各种其U-Pb同位素测年法进行分析。

1 单颗粒微量热电离质谱法

目前应用最广泛的锆石定年方法是微量和单颗粒热电离质谱法，在近几年人们试着利用样品量达亚微克级的逐步溶解技术和单颗粒锆石碎片技术对其加以改进。单颗粒锆石热电离质谱法是锆石定年技术的进展之一，该方法具有高精度、要求样品量少，所以作为基准的锆石U-Pb定年方法。这中方法上存在着局限性：单颗粒微量热电离质谱法前期处理过程比较复杂，耗费时间，在实验流程本底要求特别低，一般整个流程铅、铀空白分别为0.03ng~0.05ng、0.002ng~0.004ng；该方法存在着最大缺陷是不能对复杂锆石内部微区U/Pb和207Pb/206Pb的年龄信息进行准确测定。

2 单颗粒锆石蒸发法

在80年代单颗粒锆石蒸发法才发展起来的，这种方法不采用化学处理。单颗粒锆石蒸发法主要是应用锆石逐层蒸发法，采用热离于发射质谱计直接对单颗粒锆石207Pb/206Pb年龄进行测定，获得207Pb/206Pb年龄信息。它能够揭示锆石内部的信息，此种方法已在我国广泛推广和应用，并且取得不少成果。该方法有一定的局限性：该方法只能提供207Pb/206Pb年龄，对U/Pb年龄不能测定，不能有效判断U-Pb同位素体系是否封闭；由于精度差不能精确的对地质事件定年，只能在初选样品的时候用该方法。

3 单颗粒锆石U-Pb同位素稀释测定法

该方法是将一个岩石中的锆石按照晶形和颜色分开，加入稀释剂对U，Pb同位素进行测定，在根据不一致线对岩石年龄进行确定。这种方法由于操作方法简单，受到地质工作者的青睐，在我国得到了广泛推广和应用，也取得了显着成果。在90年代都是采用这两种方法对U-Pb同位素体系的大部分年龄进行测定。

4 高灵敏离子探针质谱法

该方法是目前国外讨论锆石U-Pb法年龄的最高水平，也是国际上最先进的方法之一，最早研制应用该技术的是澳大利亚国立大学。主要优点是高灵敏度高分辩率，快速、简便，在较短的时间内提供精度达1~2%的U/Pb与207Pb/206Pb值。自从Froude第一次采用该方法测得地球上最古老碎屑锆石年龄后，国内外已经进入利用离子探针质谱法测定各地质事件的时代。存在着不足之处：1）测试精度没有单颗粒微量锆石热电离质谱法精度高；2）该方法不能广泛应用由于分析成本过高。

5 激光等离子质谱法

随着激光技术的飞速发展采用等离子质谱法在近几年建立起来，在所有颗粒锆石定年方法中发展最快。这种方法由于价格低推广容易，并且在揭示复杂锆石内部微区年龄的信息准确。目前多少存在一些问题需要解决：首先由于对对激光与物质相互作用过程不清，对元素分馏效应产生机理的理解造成制约，在元素的分馏效应过程中需要进一步研究，其次在校正激光探针等离子质谱的质量岐视效应时如何能更准确些，最后对年轻的锆石Pb/U值如何能准确获得。所以激光等离子质谱法还需要通过大量工作对方法进行完善。

6 电子探针化学法

在90年代开始主要采用电子探针化学Th-U-全熔Pb年龄等时线法，现在研究的非常少。近来Geisler等建立起利用电子探针准确测定锆石中Pbo、Tho2和Uo2含量的方法，还对前寒武纪花岗岩中锆石进行了电子探针化学Th-U-全熔Pb年龄等时线法的研究，由于U-Pb同位素体系受到破坏，因此得不到合理年龄。目前这种方法有很多弊端:首先电子探针测定锆石中Tho2、Pbo和Uo2检测限较高而精度却不高，其次不能判断U-Pb同位素体系是否封闭，最后由于检测精度差无法精确的对地质事件定年。

7 用208Pb-235U混合稀释剂对单颗粒锆石进行U-Pb同位素稀释法测年

目前对微量锆石U-Pb同位素稀释法国内一些研究者进行了改进。采用208Pb-235U混合稀释剂对单颗粒锆石进行U-Pb同位素稀释法测年。利用混合稀释剂测年方法可以使昂贵的稀释剂费用降低，还可以避免当所测定的锆石具有多种年龄与复杂成因的晶体时，采用常规的微量锆石U-Pb同位素测年法仅仅得到混合年龄的缺点。这样的方法运用的不广泛应该加大推广力度。

8 微量矿物的U-Pb同位素测年法

U-Pb同位素测年法是将一个岩石样品中许多锆石颗粒在一起进行测定，得出最后的混合年龄。这种方法仅仅适用于同一年龄和含有单一成因的锆石样品中，锆石的如果有多种，测定的年龄是不准确的因此没有地质意义。具有一定的局限性，应用前景不甚广泛。

9 用210Pb-206Pb测定法

210Pb-206Pb测定法至今还处在一个探索阶段。它的优点是:测定的元素比较少，不用加任何稀释剂，测定程序相对比较简单。因为210Pb的半衰期很短（22.3年），其丰度很低，导致210Pb-206Pb值的测定不精确。通过科技不断进步对该方法的完善，其应用前景广泛。

10 结论

U-Pb同位素测年体系至今为止一共有以上9种方法，它们优缺点各不相同，在现实工作的时候要根据它们自身不同条件选择适合的方法，从而获取正确的年龄数据。同时，测定成矿年龄应注意样品的采集、定年方法的选取以及多元同位素体系综合定年等问题。

参考文献

[1]宋忠宝，任有祥，李智佩，杨建国.U-Pb同位素测年法及其应用[J].西北地质，1998，19：68-71.

[2]陆松年，李怀坤，李惠民.成矿地质事件的同位素年代学研究[J].地学前缘，1996，6(2)：335-342.