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吳林等-GGR:MK-1磷灰石——一種潛在的(U-Th)/He定年新標樣
2019-05-15 | 作者: | 【 】【打印】【關閉

  (U-Th)/He定年技術作為一種限定低溫地質過程的熱年代學方法,近幾十年在研究地殼淺部地質過程以及地貌演化等方面得到了廣泛的應用。同其他同位素年代學方法一樣,(U-Th)/He需要已知年齡的標準樣品來監控實驗流程以及未知樣年齡結果的可靠性。然而,國際上廣泛使用的標樣Durango磷灰石存在著年齡分散(分散程度遠大于分析誤差)以及顆粒內部鈾、釷分布不均一(圖1)等局限性。標樣年齡的分散導致了難以準確監測未知樣品年齡結果的可信度。 

  

1 Durango磷灰石晶體內部釷(左)和鈾(右)含量的分布 Chew et al., 2016

  基于上述存在的問題,中國科學院地質與地球物理所科技平臺Ar-Ar(U-Th)/He年代學實驗室吳林高級工程師與中國地質大學(北京)施光海教授以及澳大利亞科廷大學Martin Danisik博士合作,對緬甸抹谷變質帶中產于大理巖中的變質偉晶磷灰石MK-1進行了詳細的結構、成分以及年代學研究,探討了該磷灰石作為一種新的 (U-Th)/He定年的標準樣品的可能性。 

 

2 MK-1磷灰石顆粒的結構以及化學成分分析結果(a)背散射圖像;(b)電子探針分析結果;(cLA-ICP-MS原位(U-Th)/He年齡結果;(dLA-ICP-MS原位鈾、釷含量分析結果  

  隨機挑選的兩個顆粒的結構和成分分析結果表明(圖2):MK-1磷灰石的結構均一,不存在結構的分帶現象;化學成分(主量元素和鈾、釷含量)均一,尤其是作為(U-Th)/He定年方法的母體鈾和釷含量較Durango磷灰石更為均一。他們對MK-1的年齡結果和目前國際上多數實驗室使用的兩種(U-Th)/He定年的標樣DurangoLimberg t3 tuff的年齡結果進行了對比(圖3),結果顯示MK-1的年齡結果在三種標樣中有著最小的分散程度和最好的重現性。另外,MK-1磷灰石的原位(U-Th)/He年齡也具有很好的重現性(圖2c),可以作為原位定年的標樣。綜合以上的結果,MK-1可能是目前開發的(U-Th)/He定年標樣中最為理想的標樣。 

   

3 MK-1、Durango、Limberg t3 tuff三種磷灰石(U-Th)/He定年標樣的年齡重現性對比,
所有的單點年齡結果均為
的不確定度,灰色的虛線和方框分別代表權重平均年齡和的誤差

  研究成果發表于Geostandard and Geoanalytical Research。(Wu L, Shi G, Danisik M, et al., MK-1 apatite: a new potential reference material for (U-Th)/He dating. Geostandards and Geoanalytical Research, 2019, 43(2), 301-315. DOI:10.1111/ggr.12258)(原文鏈接   

 
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