[发明专利]矿物颗粒中4

说明书

本发明属于石油勘探技术领域，涉及一种矿物颗粒中⁴He定量装置。该定量装置包括：激光加热系统、纯化富集系统、标样混合系统、检测分析系统、自动控制与数据处理系统以及真空处理系统；激光加热系统、纯化富集系统、以及检测分析系统依次串联连通；激光加热系统用于加热矿物颗粒，以使矿物颗粒释放气体，并且提取气体，气体含有⁴He；纯化富集系统用于纯化富集气体中的⁴He；标样混合系统包括⁴He标准定量管、与⁴He标准定量管连通的⁴He标准罐、³He稀释定量管、以及与³He稀释定量管连通的³He稀释罐；⁴He标准定量管和⁴He标准罐，与³He稀释定量管和³He稀释罐并联连接；检测分析系统用于检测⁴He和³He的含量。利用同位素稀释法，一次进样即可准确地检测出矿物颗粒中⁴He的含量。

技术领域

本发明属于石油勘探技术领域，更具体地，涉及一种矿物颗粒中⁴He定量装置和方法以及铀-钍/氦定年方法。

背景技术

(U-Th)/He定年是基于磷灰石、锆石等矿物颗粒中U、Th放射性元素蜕变产生⁴He并在一定温度点由于某种地质事件而使矿物颗粒进入He封闭体系进而启动地质时钟进行定年，是近年来迅速发展起来的一种低温热年代学研究的新技术，矿物(U-Th)/He年龄是指岩石冷却到相应矿物从(U-Th)/He体系封闭到现在的时间，记录了从矿物经历封闭温度后的构造演化历史，在地质体定年、差异剥蚀、热演化、地形地貌演化和沉积物源分析等得到了广泛应用，尤其在沉积盆地中构造抬升剥蚀时间及剥蚀厚度恢复、热史动态演化、构造形成后石油生成的时代、由构造抬升造成的油气藏调整改造时间及成藏年代的约束等方面的研究中，具有广阔的应用前景。本发明提供的矿物颗粒的(U-Th)/He定年方法及装置，用于定年磷灰石或锆石矿物颗粒遴选、氦气释放、矿物颗粒酸化学消解、U/Th含量测定、年龄计算及校正的(U-Th)/He定年方法及分析装置，为地质体定年、差异剥蚀、热演化、地形地貌演化和沉积物源分析等提供低温热年代学信息。

专利文献CN106908510A公开一种测定锆石样品的铀铅年龄的方法。该方法包括以下步骤：(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。该方法的不足之处在于：所给出的铀铅年龄是结晶年龄，只能提供地质体高温条件下的热年代学信息，无法给出低温热演化历史信息。