[发明专利]一种原位微区磷钇矿Lu-Hf定年方法

说明书

本发明提供一种原位微区磷钇矿Lu‑Hf定年方法，对目标采样点进行点剥蚀、电离，并测得离子信号数据；ICP‑MS/MS仪器在三重四级杆模式下，采用辅助气氮气对仪器进行增敏，采用纯氨气作为反应气体与supgt;176/supgt;Hf反应，使之与supgt;176/supgt;Lu、supgt;176/supgt;Yb的在线分离，采集离子信号强度；得到元素信号数据后，计算出supgt;176/supgt;Lu/supgt;176/supgt;Hf和supgt;176/supgt;Hf/supgt;177/supgt;Hf比值，进行仪器漂移校正；对supgt;(176+82)/supgt;Hf的信号进行扣除；对磷钇矿标准物质和样品进行普通Hf扣除；对未知样品的supgt;176/supgt;Hf/supgt;176/supgt;Lu和supgt;176/supgt;Hf/supgt;176/supgt;Hf比值进行校正；计算出磷钇矿Lu‑Hf年龄数据。本发明克服NIST SRM 610与磷钇矿之间的基体效应，实现了原位微区磷钇矿Lu‑Hf的准确定年。克服了现有技术空间分辨率差、定年成功率低、周期长等缺点。

技术领域

本发明提供一种原位微区磷灰石Lu-Hf定年方法，属于地质年代确定技术领域。

背景技术

磷钇矿化学为Y[PO₄]，理论成分：含钇和铒的氧化物61.4％、五氧化二磷38.6％，主要产于花岗岩、花岗伟晶岩、碱性花岗岩、碱性花岗伟晶岩及有关矿床中。因化学性质稳定，通常作为定年对象，广泛应用于岩浆岩和沉积岩的地质年代学中。磷钇矿中通常富含U和Th、低普通Pb，同时U-Th-Pb封闭温度高(850℃)，因此是良好的U-Th-Pb定年对象。目前已成功开发了同位素稀释-热电离质谱(isotope dilution-thermal ionization massspectrometry,简称为ID-TIMS)、离子探针(secondary ion mass spectroscopy,简称为SIMS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(laser ablation inductively coupledplasma mass spectrometry,简称为LA-ICP-MS)U-Pb定年技术，并广泛应用于各种地质环境中，但实际经常出现低U含量的热液磷钇矿，或者含Pb(如硫化物)包裹体的磷钇矿，这使得U-Pb定年成功率很低，甚至定年失败。

磷钇矿富含Lu，并不含或含有少量的Hf，这使得其具有Lu-Hf定年的潜力。当前Lu-Hf定年主要是采用ID-TIMS。该技术通过样品钻取、酸溶消解、分离纯化、上机测试等四步骤获取数据。ID-TIMS可提供高精度的数据质量，但该技术操作流程复杂，耗时长，获取的数量有限。作为一项整体分析技术，ID-TIMS的空间分辨率低，这使得其在对环带变化的样品分析时，具有很大的局限性。近年来激光剥蚀-三重四级杆-电感耦合等离子体技术(LA-ICP-MS/MS)快速发展，其具有空间分辨率高(μm级)、分析速度快(～2分钟/剥蚀点)和具有在线分离干扰元素的能力。目前基于LA-ICP-MS/MS分析技术已开发了出了原位微区Rb-Sr定年技术，通过采用氧气或六氟化硫作为反应气体，实现了高空间分辨率的Rb-Sr定年目标，然后这项技术在Lu-Hf定年领域尚未得到充分开发和利用。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种原位微区磷钇矿Lu-Hf定年方法，采用LA-ICP-MS/MS仪器进行磷钇矿Lu-Hf定年，通过优化反应氨气/氦气比例、反应产物识别、干扰扣除，实现了原位微区磷钇矿Lu-Hf的准确定年。NIST SRM 610与磷钇矿之间具有基体效应，需采用基体匹配的标准物质进行校正才能获得准确的定年结果。

本发明的技术方案是：

一种原位微区磷钇矿Lu-Hf定年方法，包括以下步骤：

(1)对于磷钇矿样品或者含磷钇矿的岩石样品，先进行切割至合理的大小，制成环氧树脂样品靶(样品靶直径1英寸，厚度约5毫米)，或普通光学薄片，以适应激光剥蚀样品室的大小；