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激光焦平面變化對LA-ICPMS鋯石U-Pb定年準確度的影響

作者:于超; 楊志明; 周利敏; 張亮亮; 李振清; 趙苗; 張佳鈺; 陳微言; 索明石 中國地質科學院地質研究所; 北京100037; 國家地質實驗測試中心; 北京100037; 中國地質大學科學研究院; 北京100083; 中國地質科學院礦產資源研究所; 北京100037; 上海凱來儀器有限公司; 上海201306; 北京元中銳科集成檢測技術有限公司; 北京100098

摘要:元素分餾是影響LA-ICPMS鋯石U-Pb定年準確度的重要因素之一,通常利用標樣進行校正。激光聚焦位置變化會引起剝蝕坑形貌及U-Pb分餾的改變,標樣和樣品聚焦條件不一致將導致標樣難以準確校正樣品,并最終影響定年結果的準確性,但影響的程度、機制及可容忍范圍目前尚不清楚。為此,文章以91500為標樣、GJ-1為樣品,詳細研究了聚焦偏離30 μm范圍內剝蝕標樣與樣品鋯石的剝蝕坑形貌變化以及由此導致的U-Pb定年誤差。實驗表明,在距離鋯石表面30 μm范圍內,標樣和樣品焦平面同步變化時,二者U-Pb分餾形式及程度基本一致,激光焦平面偏離所引起的樣品年齡與TIMS推薦值的偏差小于1%;當二者聚焦不同步時,標樣與樣品的U-Pb分餾差別顯著,年齡偏差最大可超過3%。激光聚焦不同步導致的標樣與樣品剝蝕坑縱橫比差異是引起年齡誤差的根本原因,激光焦平面偏離鋯石表面超過15 μm,剝蝕坑坑口明顯變大,縱橫比減小,U-Pb分餾形式及程度發生改變。通過預剝蝕鋯石,觀察剝蝕坑輪廓,使激光焦平面在距離鋯石樣品表面15 μm范圍內,可確保標樣與樣品剝蝕坑形貌及U-Pb分餾狀態一致,提高LA-ICPMS定年的準確度。

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