高灵敏度-单接收杯LA-SF-ICP-MS原位方解石U-Pb定年  

作　　者：吴石头 杨岳衡[1,2] Nick M.W.ROBERTS 杨明 王浩[1,2] 兰中伍 谢博航[1,2] 李天义[4] 许蕾 黄超 谢烈文[1,2] 杨进辉 吴福元[1,2] 

机构地区：[1]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 [2]中国科学院地球科学创新研究院,北京100029 [3]Geochronology and Tracers Facility,British Geological Survey,Environmental Science Centre,Nottingham NG125GG,UK [4]中国石油化工集团公司深部地质与资源重点实验室,北京102206

出　　处：《中国科学：地球科学》2022年第7期1375-1390,共16页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2018YFA0702602);国家自然科学基金项目(批准号:41903024);中国科学院青年创新促进会项目(编号:2022066)资助。

摘　　要：激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)方解石U-Pb定年是一种新兴的地质年代学方法,在解决一系列关键地质问题中具有广阔的应用前景.由于方解石中U和Pb含量低,采用高灵敏度扇形磁场电感耦合等离子体质谱仪(SF-ICP-MS)比四极杆电感耦合等离子体质谱仪(Q-ICP-MS)更有优势.研究发现对于Thermo Element XR型号的SF-ICP-MS仪器,当采用Jet+X锥组和N_(2)增敏技术时,U和Pb的灵敏度最佳.提高灵敏度不仅能明显改善方解石定年分析精度,而且可在高空间分辨率条件下(<110μm)实现低^(238)U(<1μg g^(−1))或^(207)Pb(如<10Ma)含量样品的定年测试.对于NIST SRM 614、ARM-3和WC-1这三个标准物质来说,在激光束斑85μm和能量密度~2.0J cm^(−2)的条件下,由激光剥蚀产生的^(206)Pb/^(238)U动态分馏不显著(<2.2%).在最佳仪器条件下,系统分析了四个常用的方解石U-Pb标准物质(WC-1、Duff Brown Tank、JT和ASH-15).结果与已发表的同位素稀释热电离质谱(ID-TIMS)数据相吻合,验证了方法的可靠性.研究进一步证明,基于LA-ICP-MS二维元素成像技术辅助选取样品定年区域可提高方解石U-Pb定年的成功率.

关 键 词：方解石U-Pb年代学 SF-ICP-MS LA-ICP-MS 高灵敏度 Jet采样锥 

分 类 号：P597.3[天文地球—地球化学]