电子探针U-Th-Pb测年的应用

电子探针U-Th-Pb测年的应用学院：资源学院学号：2011027008姓名：王得权1、电子探针测年的基本原理方法•电子探针U-Th-Pb定年方法也称化学U-Th-Pb等时线法，定年对象主要为U、Th元素含量高的独居石、锆石等矿物。它是基于以下基本假设和前提：天然Th主要由同位素232Th组成，U主要由两种放射性同位素235U和238U组成，这些放射性同位素衰变成Pb同位素，其衰变规律为：232Th→6α+4β+208Pb(a)•235U→7α+4β+207Pb(b)•238U→8α+6β+206Pb(c)•式中λ代表每种同位素的衰变常数:•λ232=4.9475×10-11/a,λ235=9.8485×10-10/a和λ238=1.55125×10-10/a。•含Th和U矿物所含的初始铅(Pb0)以及放射性成因Pb同位素可表示为下面的方程：D=N0-N由于M(235U/238U)之比为常数137.88，方程(g)又可以写成:电子探针定年(化学U-Th-Pb等时线)年龄计算的基本程序如下：首先通过w(ThO2)、w(UO2)和w(PbO)数据求解方程(h)获得表面年龄t：2电子探针化学测年技术在地学中的应用•(1)岩石包体年龄研究。许多岩浆岩，特别是中酸性岩中常含有变质岩、岩浆岩包体,而这些包体中往往又含有锆石、磷灰石等矿物,因而我们可以测这些岩石包体的形成年龄。结合寄主岩浆岩的年龄，还可对该区的深部地质过程进行年代讨论。•(2)矿床形成年代研究。伟晶岩矿床及与花岗岩有关的热液矿床中常共生产出锆石、独居石、磷钇矿等矿物，得到了这些矿物的形成年龄,也就大致确定了矿床的形成年代。•(3)热液活动事件定年。锆石、斜锆石等矿物有时也可产在与碱性超基性岩有关的碳酸岩中及热液形成的沸石脉、碳酸盐脉、萤石脉中，用电子探针化学测年方法测出锆石等矿物的形成年龄，即可判断出热液活动发生的年代。•(4)电子探针具有高的空间分辨率(约1μm)，能对矿物颗粒做精细的化学成分扫描工作。矿物化学成分的环带结构也暗示着矿物形成年龄的环带分布。矿物形成后，许多情况下会受到后期的地质作用影响，发生重结晶再生长。电子探针化学测年方法能描绘出矿物中不同部分的年龄结构，以分析地质事件的演化历史。这也反映了该区岩石经历的由地壳深部抬生至浅部并遭剥蚀作用的演化历史。•（5）利用w(PbO)/w(ThO*2)比值来探寻碎屑岩的源岩。3独居石电子探针化学年龄方法的特点•3.1其优点主要为•(1)它分析快速,测试容易,所需样品量少且不损坏样品。每次对独居石主元素的分析只需几分钟的时间(校正后)，微量元素的分析约需10分钟；•(2)电子探针的束斑直径可小到1~5μm，空间分辨率明显优于SHRIMP方法(20~30μm)；•(3)价格便宜；•(4)电子探针的背散射和面扫描是成熟的方法；•(5)只要求含量标样，而不像SHRIMP方法那样要求同位素标样。•3.2此方法的缺点•(1)普通铅含量接近零的假设缺少确据；•(2)大多数独居石样品经历过后期热扰动；•(3)好的独居石标样不容易获得;•(4)适合电子探针化学年龄测定的独居石的U、Th和Pb的含量必须高于电子探针的检出限，U、Pb要高于(150~200)×10-6,Th要达到2%~3%，所以只适用于高铀、钍、铅含量的样品；•(5)它与离子探针或质谱仪测年法相比，精度和灵敏度要低一个数量级且通常它的不确定性在20～50Ma之间。因此m比100Ma年轻的样品很少用本方法测年。参考文献：•[1]龚沿东,电子探针(EPMA)简介,电子显微学报[J].2010,29(6):578-580.•[2]李学军,郭涛,王庆飞,电子探针化学测年方法,地学前缘[J],2003,10(2):411-413.•[3]张照志,赵磊,孟庆祝,电子探针化学测年技术及其在地学中的应用,现代地质[J]2011,15(1):69-73.•[4]章卫星,刘成东,张宝松,电子探针化学测年技术及应用,河南科学[J]2005,23(5):657-659.•[5]张文兰,王汝成,华仁民,副矿物的电子探针化学定年方法原理及应用,地质论评[J],2003,49(5):253-260.•[6]周剑雄,陈振宇,芮宗瑶.独居石的电子探针钍-铀-铅化学测年[J].岩矿测试,2002,21(4):241-246.•[7]张照志,赵磊,孟庆祝,等.电子探针化学测年技术及其在地学中的应用[J].现代地质,2001,15(1):69-73.•[8]彭松柏,朱家平,李志昌,等.电子探针铀-钍-铅定年方法及其在构造分析中的应用前景[J].岩矿测试,2004,23(1):44-45.感谢刘老师的辛勤教学谢谢各位同学