独居石电子探针Th-Pb年龄测试方法ppt课件.ppt

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1、独居石电子探针定年－理论、方法和应用北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室刘树文独居石电子探针定年－理论、方法和应用电子探针化学定年法的研究历史与现状电子探针化学定年法的优势和限度独居石的基本特性基本原理实验技术和分析方法计算方法应用范围和应用实例一.电子探针化学定年法研究历史与现状最早是由日本名古屋（Nagoya）大学年代测试中心铃木和博（K.Suzuki）教授于1985年首先提出并于1988年获得锆石测试数据，该方法不被接受，其论文直到1991年才被首次发表在GeochemicalJournal（Suzukietal.,1991）一.电

2、子探针化学定年法研究历史与现状Parrish(1990)首次提出独居石定年应用的可能性，列出了独居石的光学特征、识别方法，文章发表在CanadianJournalofEarthSciences从此以后独居石被较为广泛的应用于Th－U－Pb同位素定年一.电子探针化学定年法研究历史与现状Montel,1996,Electronmicroprobedatingofmonazite,ChemicalGeology,131:35-53此时的测试技术，样品从300－3100Ma，测试误差为45－120Ma1998，较多的文章发表一.电子探针化学定年法研

3、究历史与现状Williams,1999,Agemappinganddatingofmonazite,ontheelectronmicroprobe:deconvolutingmultistagetectonichistories,Geology,27:1023-1026.这篇文章的发表，引起了各国地质学家的高度重视一.电子探针化学定年法研究历史与现状2002.10,G.S.A年会,主要是交流和推广电子探针独居石定年2005，AmericanMineralogist,vol90,发表了独居石专栏Cocherieetal.2001and2005,改

4、善的计算方法，可以使300－3000Ma样品的计算误差控制在5－10Ma二.电子探针化学定年优势和限度真正的原位定年极高的空间分辨率样品制备简单、方便不破坏样品测试速度快成本低二.电子探针化学定年优势和限度对于年轻样品（尤其<100Ma），误差过大最大的问题是探测精度问题，通常的电子探针仪是放射性铅150ppm，与其它Th－U－Pb同位素定年方法相比，测试精度较低对于富钙岩石，由于独居石的较少，寻找独居石非常困难由于研究程度不够，难以区分岩浆成因、变质成因的独居石现在缺少成熟的计算软件三.独居石的基本特性独居石具有与锆石相似的光学特征，显微镜

5、下与锆石难以区分规则晶形是柱体＋单锥（粮仓状）通常为不规则晶形，高突起，糙面明显，较为明显的解理（与锆石区分）在背散色图像上表现为最高亮度三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性三.独居石的基本特性大量实验表明，独居石一旦形成，基本没有体积扩散，只有溶解、沉淀和再结晶（再生长）普通铅含量远低于电子探针的测试误差Th-U-Pb-Y体系封闭温度高于700

6、度溶解、沉淀温度可低达200度同心环状环带、树枝状和补片状环带四.基本原理Ｎ(∑Pb)=Ｎ(Pb0)+Ｎ(208Pb)+Ｎ(207Pb)+Ｎ(206Pb)….…….…(1)Ｎ(∑Pb)=Ｎ(Pb0)+Ｎ(232Th)[exp(λ232ｔ)-1]+Ｎ(235Ｕ)[exp(λ235)-1]+Ｎ(238Ｕ)[exp(λ238t)-1]…………………………………………………………...…….….(2)四.基本原理λ232＝4.9475×10-11/aλ235=9.8485×10-10/aλ238=1.55125×10-10/a四.基本原理Ｎ(208Ｐｂ)

7、=Ｎ(232Th)[exp(λ232ｔ)–1]Ｎ(207Ｐｂ)=Ｎ(235Ｕ)[exp(λ235ｔ)-1]Ｎ(206Ｐｂ)=Ｎ(238Ｕ)[exp(λ238ｔ)-1]四.基本原理M(238Ｕ/235Ｕ)=137.88235U=U/138.88238U=U×137.88/138.88四.基本原理Ｎ(∑Pb)=Ｎ(Pb0)+Ｎ(Th)[exp(λ232ｔ)-1]+Ｎ(Ｕ)｛[exp(λ235ｔ)+137.88exp(λ238t)]/138.88-1｝…………………..(3)四.基本原理Ｍ(PbO)=224Ｍ(ThO2)=264Ｍ(UO2)=270四.

8、基本原理w(PbO)/M(PbO)=w(ThO2)/Ｍ(ThO2)[exp(λ232t)-1]+ｗ(UO2)/Ｍ(UO2)｛[exp(λ