广东新丰稀土花岗岩中褐帘石LA—ICP—MS的U—Th—Pb定年研究-论文.pdf

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1、6。背地质学报ACTAGEOLOGICASINICAVJuonI．e882N0o1．46广东新丰稀土花岗岩中褐帘石LA—ICP—MS的U—Th—Pb定年研究郭海浩¨，肖益林¨，谷湘平，黄建¨，侯振辉¨，刘海洋1)中国科学院壳一幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥，230026；2)教育部有色金属成矿预测重点实验室，中南大学地球科学与信息物理学院，长沙，410083内容提要：褐帘石是一种常见的副矿物，是岩石中LREE、Th、u和sr等微量元素的重要载体。由于Th、U可以在褐帘石中以类质同象形式进入并富集于其晶格，因而褐帘石是一种良好的年代

2、学研究对象。但是，由于褐帘石中含有不同含量的普通铅，分析结果中的普通铅扣除成为难题，这就使得近年来褐帘石u—Th～Pb定年的应用受到很大的限制。本文通过激光熔样一电感耦合等离子质谱(LA-ICP—MS)原位分析技术，对广东新丰稀土花岗岩中褐帘石单颗粒矿物进行了原位分析，运用。。Th／Pb一Pb／。Pb等时线(Pb为普通。Pb的含量)方法，再根据等时线年龄利用铅同位素演化两阶段模型扣除普通铅的方式，对建立单颗粒褐帘石的U—Th—Pb激光定年方法进行了探讨。运用该方法对广东新丰稀土花岗岩中单颗粒褐帘石进行分析得出的年龄约为160Ma，与早期通过岩浆锆石U—Pb定年法得

3、出的年龄(159～165Ma)十分相似。褐帘石的微量元素、8Eu、Th／U比值和普通铅含量均显示其为特征的岩浆成因褐帘石。褐帘石定年这一定年方法具有简单、方便、准确的特点，对于确定含此矿物的岩体年龄，尤其是对成矿花岗岩的岩体形成时代将发挥重大作用，具有非常良好和广泛的应用前景。关键词：褐帘石；LA—ICP-MS；等时线；广东新丰稀土花岗岩褐帘石[Ca，REE，Th，Sr]2[Fe，A1]。si。O2高，而且结晶过程中过剩的。。Th(半衰期t一[OH]是一种重要的副矿物，广泛存在于变质岩和75400a)衰变可以形成加。Pb(Darlingeta1．，2012)，岩浆

4、岩中(Gregoryeta1．，2012；Janotseta1．，会影响U—Pb体系定年，因而Th—Pb定年法较U—Pb2008，2009；LiuXCeta1．，1999；Vlacheta1．，定年法应用更广泛。前期褐帘石的定年工作主要为2007)。褐帘石隶属于绿帘石矿物族，由于晶体内类同位素稀释(ID)热电离质谱(TIMS)测定法(Barth质同象替代REE。+Fe。筻Ca抖+Fe，褐帘石eta1．，1994；VonBlanckenburg，1992)。这种方法非常富集稀土元素(Dollase，1971)，同时含有不等是溶解整个褐帘石颗粒，故具有明显的缺点：①褐

5、帘量的其他微量元素，如Sr抖、Pb、Th”、U”、石边部通常为绿帘石和黝帘石，很难挑选出纯净的Mn。十、Mn+、Cr。+、Ti+、Zr+、Ba+等(Deeret褐帘石(LiuXCeta1．，1999；Romereta1．，2005)；a1．，1986)。实验结果显示褐帘石可以控制岩石中②褐帘石通常含有大量的包裹体，如石英、锆石、磷90以上的LREE、几乎全部的Th和75以上的灰石和独居石，这些矿物会对定年结果产生很大影U(Hermann，2002)。由于其可以富集大量的稀土响(Romereta1．，2005；王汝成等，2006)。近年来，元素(REE)、Sr、Th

6、和U等微量元素，因而在很多LA—ICPMS、sHRIMP和SIMS等原位分析技术的地质过程中发挥着举足轻重的作用，尤其是岩浆过崛起，使得褐帘石原位U—Th—Pb定年成为可能程、变质过程和稀土矿床的形成过程(Janotseta1．，(Catloseta1．，2000；Darlingeta1．，2012；Gregory2008；Paleta1．，2011；Vlacheta1．，2007)。eta1．，2007)，但是，褐帘石原位U—Th—Pb定年同样较高的Th和U含量使得褐帘石Th—Pb和面临着严峻的挑战：①矿物中经常有不同程度的普U—Pb定年成为可能。因为褐帘石中T

7、h／U比值较通铅(5～9o以上)；②缺少合适的国际标准样注：本文为国家自然科学基金项目(41172067，41273037)和教育部高校博士点基金(20103402110063)联合资助的成果。收稿日期：2013—05—10；修回日期：2013-08—24；责任编辑：黄敏。作者简介：郭海浩，男，1988年生，硕士生，地球化学专业，EmaiI：guohh@mail．ustc．edu．cn。通讯作者：肖益林，男，1962年生，教授，岩石学与地球化学专业，Email：ylxiao@ustc．edu．cn。地质学报http：／／www．geojournals．cn／dzx

8、b／ch／