李建威 锆石年代学
南秦岭西乡群锆石SHRIMP U—Pb年龄及其构造地质意义
曰 ｚ ａ ｓ 。 ｓ 。 。 囹 囫 口 囝 日 口 圈 囫 回
图Ｉ 西乡地区地质构造简图 （ 据棣 学义等，２ ０ ￣修改） ０９ １ 自勉 峡 组 和 三湾 组 火 山 岩 ；２ 家河 组 火 山 沉积 岩 ；３ 郎铺 组 和 大 石沟 组 火 山沉 积 岩 ；４ 长花 岗 岩 孙 三 钾
目组依 据前 人 对 秦 岭 造 山 带研 究 ，
图 １ 西 乡地 区地 质构造 简 图
（ 徐 学 义 等 ，２ ０ 修 改 ） 椐 ０９年
对南秦 岭扬子陆 块过 渡基 底 出露 西 乡 群 孙 家 河 组 进 行 了 锆 石 Ｓ Ｉ ＨＲ ＭＰ Ｕ—Ｐ ｂ同 位 素 年代 学 和
重 新厘定 ；西 乡群 专指 孙家 河组 的 中基 性 一 中酸性 火 山岩和火 山碎 屑岩 。
８ Ｏ年代 以来 ，随着地 质理 论及 研究 技 术 方法 的进 步 ，不 同学 者 对华 南 扬 子 陆 块 出露 的 西 乡群 等地层 单位 的岩 石组 合 、形 成 时代 、构造环 境和成 因等 进行 了多 轮研究 ，获得重 要进
南秦 岭 西 乡群 孙 家河 组英 安质火 山熔 岩进行 了锆 石 Ｓ ＨＲＩ ＭＰ Ｕ—Ｐ ｂ同位 素 年代 学
和 岩石 化学 、稀土 元 素、微 量元 素等 方面 的研 究，获 得 了新 的同位 素年 龄 为 ８ ４ ８ １．
±５ ２Ｍａ ． 。认 为该 岛弧火 山系 的形 成 时代 为 青 白 口纪 晚 期 ，属 晋 宁 期 古 扬子 板 块 西缘 与 青康 滇 古板 块 汇聚 的产 物 ，为研 究 南秦 岭扬 子 陆块 过 渡基底 的形成 时代 ，提 供 了有 力 的佐 证 。对 进一 步详细 研 究扬 子陆块 Ｒ ｄｎａ超 大 陆 汇聚 时 限及秦 岭 造 山 ｏ ｉｉ
锆石微区原位同位素和微量元素测定的新进展
锆石微区原位同位素和微量元素测定的新进展郭碧莹;赵志强;孔华;张强【摘要】文章简述了二次离子探针质谱(SIMS)、激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)和激光剥蚀多接受等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)等3种锆石微区原位同位素和微量元素测定方法的原理和优缺点;针对U-Pb定年、铪同位素、锂同位素、多种元素的同时测定,以及仪器改进、测试方法创新、标样研发等方面的新进展进行了评述.【期刊名称】《地质找矿论丛》【年(卷),期】2014(029)003【总页数】4页(P424-427)【关键词】锆石微区原位;U-Pb定年;铪同位素;锂同位素【作者】郭碧莹;赵志强;孔华;张强【作者单位】中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室,地球科学与信息物理学院,长沙410083;中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室,地球科学与信息物理学院,长沙410083;中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室,地球科学与信息物理学院,长沙410083;中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室,地球科学与信息物理学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】P597.30 引言锆石是自然界中常见的具有高度稳定性的副矿物，普遍存在于沉积岩、岩浆岩和变质岩中，其记录了最为完整的地质演化信息［1－2］。
对锆石进行微区原位U－Pb年龄、铪同位素和微量元素地球化学组成等的测定，可以从中提取这些地质演化信息，揭示岩石的形成年龄、成因和演化过程。
1 锆石微区原位测定的常用方法目前，国内外常用于锆石同位素微区原位分析的测试方法主要有：二次离子探针质谱（SIMS）、激光剥蚀－电感耦合等离子体质谱（LA－ICP－MS）和激光剥蚀多接受等离子体质谱（LA－MC－ICP－MS）。
1.1 二次离子探针质谱二次离子探针质谱（SIMS）是原位微区分析中应用最广泛的一种方法，其原理是通过高能一次离子轰击样品靶产生的二次离子，对样品的同位素组成进行分析［3］，包括SHRIMP和CAMECA两种仪器。
考古学中的锆石定年技术
考古学中的锆石定年技术考古学是一门研究人类历史文化遗存的科学，旨在通过对各个历史时期的文物、人类遗址和物质文化遗存等的研究，探讨人类社会的演变和发展。
而锆石定年技术则是考古学中的一种用于确定古代文化遗存时代的重要手段。
下面本文将详细阐述锆石定年技术在考古学中的应用和意义。
一、锆石定年技术的原理及方法锆石定年技术，是利用锆石中的天然放射性元素，通过测量其衰变产物的量来确定其年龄。
具体来说，就是利用锆石中U元素的放射性衰变将U元素变成Pb元素的过程，来确定锆石时间的方法。
锆石定年是基于锆石中存在缺陷位点导致的掺杂和不稳定核素的半衰期测量得到的年代数据。
锆石定年技术主要有两种方法：一种是利用共聚焦激光剥蚀质谱(CLA)扫描锆石，另一种是利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)扫描锆石。
这两种方法都是利用现代仪器测量锆石中含有的钍、铀、铅等元素的比例，然后通过计算它们的半衰期来确定年龄。
二、锆石定年技术在考古学中的应用锆石定年技术在考古学中有着广泛的应用，可以用于不同类型的文物、石器、土壤等样品的年代测定。
以下是一些常见的应用：1.考古遗址的年代测定考古学家通过在考古遗址中发现的不同文物、器物等，可以了解到不同历史时期的人类生活和社会文化。
而通过利用锆石定年技术，可以精确地确定这些文物和器物的年代，从而有效地推测出考古遗址的实际年代。
2.地层学的年代测定锆石定年技术也可以应用于地层学中，通过采集地质样品进行测量，获得该地质样品所在的地层年代数据。
这对于了解地壳构造、地貌演化以及地震活动等方面都有着重要的意义。
3.古生物学的年代测定古生物学是一门关于古代生物的学科。
利用锆石定年技术，可以测定一些古代动植物化石的年龄，从而确定它们出现和灭绝的历史时期，为了解生物演化提供了有力的支持。
三、锆石定年技术的意义1.精确测定年代与传统的考古学方法相比，锆石定年技术可以更加精准地测定古代文物、地质样品和古生物化石的年代。
广西北部新元古代花岗石锆石U—Pb年代学及其构造意义
注 :n 为样品数;s .d .为标准偏差 ;IA S =Al 2 O3 /(Na2 O +K 2 O +CaO)分子比。 资料引自文献[ 3, 16 , 17] 和作者未发表数据 。
2 分析方法
本文的锆石 U-P b 定年采用 SH RIM P 和常规颗粒级锆石化学分离 - 质谱分析两种 方法 , 分别在澳大利亚国立大学地球科学研究院和中国科学院广州地球化学研究所同位
5
3 锆石 U-Pb 年龄结果
锆石 U-P b 年龄分析结果列于表 2 和图 4 , 其中图 4 中三防岩体的数据包括李献华 等 [ 23] 发表的 3 个 SH RIM P 和 3 个常规的颗粒级锆石化学分离 -质谱分析数据以及本次
新测定的结果 。
测定的 13 个本洞岩体锆石颗粒均为 长柱状 、透明 、无裂缝 、自形晶体完好的锆 石 。虽然这些锆石的 U 含量变化范围较大 (90 ～ 1 081 μg/g), 但它们的207 Pb/206Pb 、 206 Pb/238U 和207 Pb/235U 三组年龄在分析误 差范围内一致(图 4a), 其加权平均年龄值 分别为 (816 ±11)M a 、 (818 ±10)M a 和 (822 ±9)M a 。这些一致的 U-P b 年龄[ 总 平均年龄为 (820 ±7)M a] 代表了本洞岩 体的形成年龄 。
4
地 球化 学
1999 年
素地球化学实验室完成 。上述两种分析方法同文献[ 22 , 23] 。颗粒级锆石化学分离- 质谱 分析的 P b 和 U 全流程本底分别为 30 ～ 50 pg 和约 5 pg 。
图 2 广西北部新元古代花岗岩全碱 -SiO2 分类图
F ig .2 T otal alkali ne vs .SiO2 diag ram f or classifi cation of t he Neop roterozoic grani tic rocks f rom nort hern Guangxi
二次离子质谱第四纪锆石年代学:台湾金瓜石英安岩定年
二次离子质谱第四纪锆石年代学：台湾金瓜石英安岩定年高钰涯;李献华;李秋立;锺孙霖【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2010(017)002【摘要】高精度第四纪年代学是第四纪研究的基础,对了解地球演化和发展非常关键.大型二次离子质谱(SIMS)锆石U-Th-Pb定年方法,集高空间分辨率、高精度、高效率和近无损分析等优势于一体,可以提取矿物微区中记录的丰富地质信息,在第四纪年代学研究中具有很大的应用潜力.文中对SIMS第四纪锆石原位微区年龄测定的基本原理、分析校正方法进行介绍,并报道我们测定台湾第四纪金瓜石英安岩锆石U-Pb年龄的结果((1.166±0.020) Ma).【总页数】10页(P146-155)【作者】高钰涯;李献华;李秋立;锺孙霖【作者单位】中国科学院,地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京,100029;中国科学院,地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京,100029;中国科学院,地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京,100029;台湾大学,地球科学系,台北,106【正文语种】中文【中图分类】P597.3【相关文献】1.新疆天格尔糜棱岩化花岗岩的岩石学及其SHRIMP年代学研究:兼论花岗岩中热液锆石边的定年 [J], 朱永峰;宋彪2.乌拉山-集宁孔兹岩锆石激光探针等离子质谱(LA-ICP-MS)年龄——孔兹岩沉积时限的年代学研究 [J], 吴昌华;孙敏;李惠民;赵国春;夏小平3.大别造山带超高压变质岩和镁铁质岩浆岩锆石U-Pb年代学的TIMS和SIMS法定年结果比较 [J], 侯振辉;李曙光4.湖南益将稀土-钪矿的石英闪长岩锆石U-Pb定年和Hf同位素特征:湘南加里东期岩浆活动的年代学证据 [J], 王彦斌;王登红;韩娟;陈郑辉;王清利5.湖南锡田云英岩-石英脉型钨锡矿的形成时代及其赋矿花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年 [J], 付建明;程顺波;卢友月;伍式崇;马丽艳;陈希清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用锆石形态、成分组成及年龄分析进行沉积物源区示踪的综合研究
利用上述方法并不能定量地确定盆地源区类型、性 质。 盆地碎屑沉积物中的锆石不但分布广泛， 而且稳 定性极强，既使岩石受过部分熔融或区域变质作用 的影响，也不会把锆石中的所有源区信息全部丢 失。 锆石常具有良好的晶形、 特殊的晶体习性以及颜 色和环带等现象， 而且它们随着形成环境的不同， 会 有不同的特点。此外， 锆石由于富含放射性元素， 如 能够提供源区 6、 TU 等而成为良好的年代学计时器， 因此， 不同来源锆 所经历的重要热 H 构造事件信息。 石的形态、 成分组成及年龄就成为示踪源区， 反演区 域构造演化的重要探针。
此外锆石的颜色还与母岩结晶时的酸碱程度有关偏酸性岩石中的锆石一般为无色透明或带不同程度的黄色而偏基性岩石中的锆石晶体颜色除了无色透明的外还常见到肉红色玫瑰色的晶体锆石的成分分析对源区的示踪6178是锆石中最重要的组成元素其中78皆作为61的类质同象形式存在
卷 , -#*./"） 期（ 总 , 56) 7 81 01 ， 2./3"4） 0， 页 , 9(+":）;<= > ;8? ， 0??@ ， A（ )(BC 0??@ ）
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锆石年代学特征对源区的示踪
锆石由于富含放射性元素，如 ;、9: 等而成为
良好的年代学计时器，能够提供源区的重要热 M 构 造事件信息。来源于不同源区的碎屑物沉积于盆地Leabharlann #$%大地构造与成矿学
第 !" 卷
内的某一层位后，该层位的岩石中就包含了多个源 区的综合信息，由于不同来源的碎屑物具有不同的 年龄组成，那么该层位中的颗粒锆石必然具有多个 频率峰值。近年来国外研究者开始尝试应用同位素 年代学方法进行沉积物源区示踪的研究，如通过对 沉积物中锆石 O P Q; 年龄谱及裂变径迹 （ 3R）年龄 的研究来获取源区构造演化的年代学信息，结合对 比周缘岩体出露情况及构造演化特征，进而界定源 区（ ID0/0)-D ". ()/0 #SS"； T-(DU ". ()/ * #SS%V W’17’( 。 利用沉积物同位素 ". ()/ * #SS"V ,’KU ". ()/ * #SS%） 年代学进行源区示踪，反演源区构造演化具有其独 特的优势，即可以从沉积物中获取源区年龄组成的 信息， 更加全面地了解源区信息， 拓展了由盆地陆源 沉积物示踪源区的途径和方法。 年龄分析对源区的示踪 >< # 锆石裂变径迹（ 3R） 裂变径迹方法用于物源区研究是新发展起来 的， 研究物源区最常用的矿物是锆石， 这是因为锆石 的退火温度较高， 约为 !#= X Y=Z M .’/(-D* #SS! N ， 不易受退火影响，如果在沉积之后，沉积物存在于 #"[ \ #$[Z 之下时，碎屑锆石将保持沉积前的裂变 径迹特征。裂变径迹年龄的退火趋势和物源趋势是 很容易区分的， 因而能较好地反映物源区的性质。 首 先把这种方法应用于物源区研究的是 GE,2K8D)EF 和 。 随着裂变径迹分析技术在近年来的 ,K-’82]（ #S""） 不断进步，利用单颗粒裂变径迹示踪物源有了更为 广阔的应用前景。 但是， 目前存在的最主要问题是单 颗粒锆石裂变径迹年龄精度很低，因此必须在同一 砂岩样品中测量 [= 或更多颗粒锆石的裂变径迹年 龄， 以提高裂变径迹年龄的精确度。 同一样品的不同 颗粒可能出现不同的年龄值，亦即在统计学上一个 样品的年龄可能属于不同的组分。 对沉积岩来说， 如 果沉积后样品未经完全退火，则其单颗粒年龄实际 上可能是各物源区母岩组分的混合。 由于裂变径迹年龄具有统计意义，且不同来源 锆石具有不同的径迹年龄组成，因此，如何更加精 确地提取年龄信息就变得非常重要。利用视图法 （ D’8)2 @K2A）和 ID’(82( 等提出了两种确定总体混合 成分的分解方法， "! 法和高斯峰拟合法 （ ,’0CC)’( @-’FB)AA)(/）对所测样品进行单颗粒年龄分析，可避 免单个颗粒锆石年龄精确度较低的缺点 （ ID’(82(， 。 #SS!；ID’(82( ". ()/ * #SSY）
锆石成因矿物学与锆石微区定年的综述
锆石成因矿物学与锆石微区定年的综述发布时间：2021-05-31T13:49:05.760Z 来源：《基层建设》2021年第3期作者：李璇[导读] 摘要：锆石是一种硅酸盐矿物，在中酸性火成岩中很常见，也存在于变质岩和其他沉积物中。
河北地质大学河北石家庄 050031摘要：锆石是一种硅酸盐矿物，在中酸性火成岩中很常见，也存在于变质岩和其他沉积物中。
锆石是地球上形成最古老的矿物之一，因其稳定性好而成为同位素地质年代学最重要的定年矿物。
通过微区原位定年技术，能够给出有关寄主岩石的地质演化历史等重要信息，这可以为地质过程的精细年代学格架的建立提供有效的证据。
文章主要对锆石的微区原位测试技术、锆石的成因类型进行综述，并阐述其存在问题和发展方向。
关键词：锆石成因；微区原位测试；锆石U-Pb法引言传统意义上，锆石一直被视为具有高度稳定性的矿物，能持久保持矿物形成时的物理和化学特征，特别是元素和同位素特征。
普通铅含量低，富含U,Th等放射性元素，离子扩散速率低，封闭温度高等特点，因此被广泛应用于岩石学、矿物学和地球化学研究中。
以精细的锆石矿物学研究为基础，开展同位素定年工作，锆石已成为U-Pb法定年的理想对象。
1.研究现状对锆石的研究现状从以下几个方面进行讨论：锆石按照成因分类分为岩浆锆石、变质锆石和热液锆石。
第一类为岩浆岩中的锆石，岩浆锆石是指在岩浆中结晶形成的锆石，一般锆石自形程度较高，在双目镜下呈现无色透明。
锆石在硅中等饱和-饱和的岩浆岩中较多，在硅不饱和的岩浆岩中则较少，变质岩、沉积岩中可以保留部分原岩岩浆锆石残留核。
岩浆锆石一般具有岩浆振荡环带，通过观察发现一般中基性的岩浆锆石具有较宽的振荡环带，这是因为高温条件下微量元素扩散快；而酸性的岩浆锆石形成的振荡环带较窄，是因为低温条件下微量元素的扩散速度慢。
第二类为变质岩中的锆石，在变质作用过程中形成的锆石。
具有变质成因的锆石可以分为以下三类，包括变质结晶锆石，变质增生锆石和变质重结晶锆石。
刚果盆地西南缘Inkisi组碎屑锆石U-Pb年代学:对地层时代及物源的约束
刚果盆地西南缘Inkisi组碎屑锆石U-Pb年代学：对地层时代及物源的约束靳立杰;张洪瑞;罗迪柯;贾鹏飞;高继雷;李春稼;王子圣;刘伟;周永刚【期刊名称】《地质与勘探》【年(卷),期】2024(60)3【摘要】Inkisi组是泛非运动之后刚果盆地最早的沉积地层之一。
确定Inkisi组地层时代、物源及恢复构造演化过程,对研究刚果盆地的演化具有重要地质意义。
本文通过对Inkisi组碎屑锆石进行U-Pb年代学研究,深入探讨了其形成时代,对泛非运动进行了约束,并进一步探讨了其物源。
研究发现,Inkisi组下段与上段碎屑锆石最小年龄分别为526±6 Ma和534±14 Ma,最年轻的4颗锆石的加权平均年龄为532±9.4 Ma,由此限定了Inkisi组的最大沉积时代。
因此将其时代划归早寒武世,并将其从新元古界Xisto-Gresoso群解体。
另外,Inkisi组岩石并未发生变质变形,也说明其形成于泛非运动之后。
碎屑锆石年龄谱结果显示,Inkisi组碎屑锆石的年龄变化范围较广,整体呈现五个年龄峰值:>2800 Ma、2800~2400 Ma、2100~1750 Ma、1500~900 Ma、850~500 Ma。
通过将年龄峰值及周围地质体进行对比,认为西刚果造山带、卡赛克拉通、安哥拉克拉通是其主要的物源,卢弗里安构造带等是其次要物源。
【总页数】15页(P515-529)【作者】靳立杰;张洪瑞;罗迪柯;贾鹏飞;高继雷;李春稼;王子圣;刘伟;周永刚【作者单位】山东省第一地质矿产勘查院;富铁矿勘查开发技术山东省工程研究中心;中信建设有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】P595【相关文献】1.鄂尔多斯盆地东南部延长组长6沉积碎屑锆石U-Pb年龄物源、构造指示意义——来自黄龙县、铜川市金锁关地区延长组碎屑锆石年代学证据2.鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析3.鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山砾岩碎屑锆石U-Pb年代学特征及物源意义4.鸭绿江盆地鹰嘴砬子组和馒头组的沉积时限及物源:碎屑锆石U-Pb年代学证据5.鄂尔多斯盆地西缘石槽村地区直罗组砂岩地球化学特征和碎屑锆石U-Pb年代学特征:对构造背景及物源的启示因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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同位素稀释法
ID-TIMS
微区原位同位素组成分析
SIMS或SHRIMP
LA-(MC-)ICPMS
SIMS: 微区原位分析的“航空母舰”
Secondary Ion Mass Spectrometry
SHRIMP
Sensitive High Resolution Ion MicroProbe
1. 离子探针简介
澳大利亚ASI公司
1979 SHRIMP I; 1992 SHRIMP II 目前产品：SHRIMP IIe/MC, SI，RG
磁场半径1 m
Sensitive High Resolution Ion Micro Probe
中国：2001年引入第一台SHRIMP II, 2006年购置第二台
SIMS特点
Coupled Plasma Mass Spectrometry
主要地质应用领域
微区原位U-Pb定年 微区原位Re-Os定年 微区原位Hf同位素组成分析 微区原位Sr同位素组成分析 微区原位不平衡U系同位素分析 常规同位素分析方法精度提高(Rb-Sr、普通Pb) 非传统稳定同位素组成（Fe，Cu，Zn，Mg等）
U 235 U
t7 / 6
207
Pb 1 e 1 238 t 206 * Pb 137.88 e 1
*
普通Pb校正：
初始Pb
Pb*
表面污染Pb 非放射成因Pbc 裂隙
微包体
206
Pb * 238 U
206
Pb Pbc 238 U
206
206
Pb (1 f 206 ) 238 U
微区分析时, 选择不同的成因区域分析
• 1. 不同成因锆石的内部结构特 点和年龄意义 • 2. 锆石的微量元素研究及其对 U-Pb年龄的制约 • 3. 锆石的矿物包裹体研究及其 对U-Pb年龄的制约
常用锆石内部结构分析方法
• 1 HF酸蚀刻法(X) • 2 背散射电子图像 • 3 阴极发光电子图像
背散射电子图像
• 原理（锆石表面的 平均分子量） • 优点（表面特征清 楚、照相速度快） • 缺点（效果较差）
100µ m
阴极发光电子图像
• 原理（微量元素含量 和晶体缺陷） • 优点（可以清楚显示 内部结构） • 缺点（表面特征不清 楚）
Comparison of CL and BSE imaging (Corfu et al., 2003)
一、同位素质谱基本原理
同位素组成分析的特点
相对于自然界元素含量的变化，组成元素的
同位素间的变化相对有限，故必须应用高精 度的分析技术与设备；
元素的同位素组成可表示成相对丰度，也可
表达成同位素比值。但在进行同位素组成分 析时，采用测量同位素比值的方法，而不是 同位素绝对丰度的方法，因为前者的分析精 度远高于后者。
锆石学 U-Pb年龄 O 同位素 Ti 温度计 微量元素 Li同位素
U-Th-Pb法定年矿物
锆石(ZrSiO4)、 斜锆石(ZrO2)、 独居石((Ce,La,Th,Nd,Y)PO4)、 磷灰石(Ca5(PO4)3(OH,F,Cl))、 榍石(CaTiSiO5)、 石榴石(X3Z2(TO4)3 (X = Ca, Fe, etc., Z = Al, Cr, etc., T = Si, As, V, Fe, Al) )、 7. 金红石(TiO2)、 8. 钙钛矿(CaTiO3)、 9. 钛铁矿(FeTiO3)、 10. 锡石(SnO2) 11. 方解石(CaCO3) (Faure and Mensing, 2004) 1. 2. 3. 4. 5. 6.
激光工作实物照片
Hf同位素 Sr-Nd-Pb-…同位素 LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄
LA-ICP-MS (或者LA-Q-ICP-MS) 中国地质大学GPMR国家重点实验室（武汉） 微区元素和同位素分析实验室
U-Pb年龄 微量元素含量
31
应用范围更广的MC-ICPMS
Multi-Collector Inductively
锆石
斜锆石
榍石
38
锆石：最常用的U-Pb法定年对象
• 富集U-Th、初始Pb含量低
Zr: 0.8-0.92 (+4) U: 0.97-1.13 (+4) Th: 1.05 (+4) Pb: 1.02-1.37 (+2) (稳定价态)
• 抗蚀变和变质作用能力强、 U-Th-Pb体系封闭性好、封 闭温度高；
ICP-MS接收器—四极杆工作原理
LA （Laser ablation system）
1. 激光器
2. 光路
3. 观察系统
4. 样品池
5. 气溶胶传输系统
26
样品池和传输系统
Liu et al. (2007, JAAS)
+
27
Hu et al. (2012)
运行状态下的ICP-MS
用于样品电离的等离子体
Pbc
204 6 7 8
f 206
Pbc 206 Pb
206
普通206Pb占总206Pb的比例
Байду номын сангаас
如何得到合理的锆石U-Pb年龄
>1000Ma的锆石，选择 207Pb/206Pb年龄 (分析过 程中Pb同位素之间的分 馏小)
<1000Ma的锆石，选择 206Pb/238U年龄 (235U衰变成207Pb的含量 低)
High-Spatial-Resolution of LA-ICPMS or SIMS
A Comparison of Pb-U dating of zircon by excimer laser ablation ICPMS and SHRIMP
M. Palin et al., 1999
• The relative deviations between ELA-ICPMS and SHRIMP data are less than 2% over the entire range of sample ages and are better than 0.5% for zircon samples older than 500 Ma. • Of particularly significance is the similarity in estimated uncertainties at the 95% level for both methods when estimated for the same number of spot measurements. • Because ELA-ICPMS can make 15 spot measurements per hour, a specified level of precision can be achieved quite rapidly for a homogeneous zircon population. • For applications involving mixed zircon populations (e.g. detrital or inherited zircons), a large number of grains can be analyzed per session.
U-Pb体系定年的特点
两个体系，三个年龄
238U
235U
U-Pb
238 t
206Pb
207Pb
( Pb) U (e
206 * 238
1)
t6/8 t7/5
Pb-Pb
(
207
Pb) U (e
* 235
238
235 t
1)
Pb * ( 206 ) Pb
207
U (e235 t 1) 238 U (e238 t 1)
Technical details
Schmitz et al., 2013 Representative analytical precision and accuracy for individual analysis and group weighted mean U–Pb zircon ages using in situ (SIMS or LA–ICP–MS) and isotope dilution (ID-TIMS) methods (Schmitz et al., 2013)
CAMECA IMS-1270/1280
静电分析器
D S C 2 D S C 3
L
离子源 O-/O2-/Cs+ 10-13kV
D 1 L1
E S A O U T
磁场
E S A I N
D C 1 H C 1 D uopl asm at r on 2- 17. 5kV C ssour ce 2- 12kV
Secondary Ion Mass Spectrometry SIMS
二次离子
中子/分子 (> 90%) 离子化原子/分子 二次电子 反弹的一次离子 初始离子 (O-/Cs+) ±10kV 样品 ±10kV
Sample
简化工作原理图
二次离子的引出
二次离子的运移
静电场使不同能量的离子偏转和聚焦
LC 1 多接收杯 FC/EM sl t i
LC 1Y
D H C
LC 2C E ner gy
IMS 1280
Fi el daper t ur e D H T5
单接收杯 FC/EM
D 2 P . B . M . F. L2 D 3a
C A M E C A
IMS 1270
离子信号
shaped (3-50µm) 样品 M assdi abeam phr agm focused beam (0.3-3µm) ±10kV D 3b L3 rastering (0-500)µm2