[发明专利]一种利用电子探针化学分析测定钛铀矿年龄的方法

说明书

本发明属于放射性测量成矿年龄的技术领域，具体涉及一种利用电子探针化学分析测定钛铀矿年龄的方法，包括：步骤一：典型样品采集，步骤二：实验前处理，包括：光薄片制备、显微镜下观察、导电性处理；步骤三：电子探针EPMA化学分析；步骤四：数据整理及钛铀矿年龄计算。本发明利用电子探针分析的方法测定钛铀矿的年龄，得到与实施例中矿床交代岩中晶质铀矿的U‑Pb年龄一致，从而表明钛铀矿与晶质铀矿形成于同一期铀矿化，且与交代岩的形成具有密切联系。对后续以钛铀矿为主要铀矿物的铀矿床研究具有重要意义。

技术领域

本发明属于放射性测量成矿年龄的技术领域，具体涉及一种利用电子探针化学分析测定钛铀矿年龄的方法。

背景技术

成矿年龄是矿床学研究的一个核心问题，对理解矿床成因、建立成矿模型和指导矿产勘探具有重要意义。长久以来，铀矿测年一直是制约铀矿成矿时代及研究成矿规律的重要因素。

目前，铀矿测定方法主要包括以下三大类：(1)利用铀矿物进行放射性测年；(2)利用铀矿石进行放射性测年；与第一类方法相比，铀矿石进行放射性测年方法虽减少了前期样品处理的工作量，但样品需满足所有矿物均与铀矿化同期形成，实际情况表明，该方法往往存在很大偏差；(3)在缺少可测年铀矿物以及不适用于矿石全岩测年方法时，往往选择与铀矿物共生的矿物(如：黄铁矿、方铅矿、锆石等)进行放射性测年，然而如何判断这些矿物与铀矿物共生，具有很大争议。此外，这些矿物往往成因复杂，存在多期可能性。以上方法中，利用铀矿物进行放射性测定铀矿年龄是铀矿定年最主要也是最可靠的方法。

传统铀矿物测年方法是将一定量的铀矿物化学溶解后采用热电质谱(TIMS)进行同位素(比值)测定，进而计算铀矿形成时代。质谱方法的优点是可以独立获得²³⁸U-²⁰⁶Pb、²³⁵U-²⁰⁷Pb以及²⁰⁷Pb-²⁰⁶Pb三个同位素年龄，便于测年结果进行内部校正，数据值可靠，分析精度高。但该方法存在以下几点不足：(1)样品需求量较大，且化学前处理复杂、费时费力，很可能无功而返；(2)有损分析，样品分析测试完后，无法进行重复测试验证；(3)当微观尺度上样品存在多个年龄区域或者所挑选的铀矿物形成于不同时期时，分析获得的年龄为混合年龄，不具有地质意义。

随着原位分析技术的发展以及地质学研究不断向微观深入，逐渐形成两大类U-Th-Pb微区原位测年方法：一类以测量同位素组成为基础，如二次离子质谱(SIMS)、激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)等；另一类以化学成分为基础，如电子探针(EPMA)、能量色散微型探针(EDS)等。二次离子质谱SIMS方法，虽然仪器的空间分辨率较高，分析结果精确，但实验仪器昂贵、测试费用高、对样品的制备有特殊要求，且对分析样品有一定程度的损坏。LA-ICP-MS方法，分析结果精确，但空间分辨率低，不适用于微小的铀矿物(20μm以下)，且对样品损坏严重，无法进行重复性测量验证。

而EPMA方法，具有非常高的空间分辨率(2～3μm)，样品制备简单，普通的光薄片镀碳后便可直接分析，且仪器普遍，测试费用低；但该方法唯一的缺点是分析精度较低，只要当矿物中铀含量较高(n％)，且矿物形成时间较长时(100Ma)，分析数据才完全满足测年精度要求。

钛铀矿具有很高的铀含量(钛铀矿的理想化学式为UTi₂O₆，U含量为45.2％)，且在岩浆热液矿床中普遍分布，因此，设计一种利用电子探针化学分析测定钛铀矿年龄的方法十分必要，对以钛铀矿为主要铀矿物的铀矿床研究具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用电子探针化学分析测定钛铀矿年龄的方法，可有效提高铀矿物测年分析精度并降低化学分析成本。

本发明技术方案：

一种利用电子探针化学分析测定钛铀矿年龄的方法，包括如下步骤：