[发明专利]一种测定锆石样品的铀铅年龄的方法

权利要求书

1.一种测定锆石样品的铀铅年龄的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将锆石样品和锆石标准物质分别嵌入环氧树脂中以制成样品靶；

(2)利用激光束分别对所述样品靶中锆石进行激光剥蚀，从而得到固溶胶；

(3)利用载气将所述固溶胶载入多接收电感耦合等离子体质谱仪的等离子体离子源中进行电离，从而得到一次离子；

(4)使所述一次离子经过所述质谱仪中的电场和磁场从而实现能量和方向双聚焦；

(5)使用离子计数器检测经过双聚焦的所述一次离子并计算所述锆石样品和所述锆石标准物质的一次离子的原始铀铅比值；

(6)使用所述锆石标准物质的已知的标称铀铅比值和所测得的原始铀铅比值对所述锆石样品的所述原始铀铅比值进行校正，从而获得所述锆石样品的校正后的铀铅比值；

(7)使用所述校正后的铀铅比值计算所述锆石样品的铀铅年龄。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述激光束为193纳米激光束；

所述激光束的束斑直径被设置为5微米。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载气为氦气，补给气为氩气，并且在所述固溶胶被载入等离子体之前向所述固溶胶混入2-4毫升/分钟的氮气。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述样品靶的尺寸为2.54厘米或1.77厘米。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述激光剥蚀的激光脉冲数量为8至45个，剥蚀深度为1至5.4微米。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述激光剥蚀的激光脉冲数量为8至25个，剥蚀深度为1至3微米。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述激光剥蚀的激光脉冲数量为19个，剥蚀深度为2.28微米。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质谱仪配备有微区原位取样设备和至少6个离子计数器。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述质谱仪配备有分别用于同时接收²⁰²Hg、²⁰⁴(Pb+Hg)、²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb、²³²Th和²³⁸U离子流的7个离子计数器。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述激光剥蚀的参数采用如下设置：激光束的束斑直径设置为5微米，剥蚀频率为4赫兹，能量密度为4焦耳/平方厘米；

所述质谱仪的测定参数采用如下设置：积分时间0.131秒，积分150次，激光剥蚀开始之前10秒用于测定背景强度，开启激光对样品进行剥蚀6秒，激光脉冲数为25，剥蚀深度小于3微米。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

使用NIST610标准玻璃样品来校正锆石样品中的U、Th和Pb含量，使用标准锆石来校正锆石样品的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb，²⁰⁷Pb/²³⁵U和²⁰⁶Pb/²³⁸U同位素比值，同位素比值校正采用如下公式进行：

其中，和分别为锆石样品测定的同位素比值和校正后的同位素比值，为标准锆石的同位素比值推荐值，和分别为在锆石样品前后两次测定标准锆石的同位素比值，t^sam、和分别为锆石样品及其前后两次测定标准锆石的时间；

同位素比值分馏校正计算中的误差传递公式为：

其中，和分别为锆石样品测定的同位素比值和校正后的同位素比值，为标准锆石的同位素比值推荐值，和分别为在锆石样品前后两次测定标准锆石的同位素比值；和分别为样品的不确定度、标准锆石推荐值的不确定度、在样品前后两次测定标准锆石的不确定度；t^sam、和分别为锆石样品及其前后两次测定标准锆石的时间。