科学研究

张亮亮:激光U-Pb定年标样——巨晶方解石TARIM【JAAS,2023】
2023-10-07 阅读:2296

方解石是最常见的矿物,它可以形成于各种地质环境和过程中。方解石含有少量的U,它可以被应用于U-Pb定年矿物,从而记录地质过程发生的时代。近年来,方解石激光原位U-Pb定年方法得到了广泛应用,对大量地质疑难问题(如哑地层、同构造方解石脉)的年代学标定提供了直接证据。然而,目前已发表的方解石(碳酸盐矿物)激光原位标样多为国外研发,且这些标样或多或少存在一些问题,如,无ID-TIMS年龄定值、年龄不均一、难以被分享获得等,严重制约了国内方解石(碳酸盐矿物)LA-ICPMS原位U-Pb定年方法的发展和应用。

有潜力成为激光原位微区分析的方解石标样可遇不可求。新葡的京集团350vip350.v朱弟成教授团队的张亮亮副研究员基于所在的矿物激光微区分析实验室(Milma Lab),四年来开展了大量碳酸盐激光原位U-Pb定年的方法开发及地质应用工作,同时也一直在进行相关标样的研制和开发。

在经过大量的样品筛选和测试后,获得了一块命名为“TARIM”的巨晶方解石,该巨晶方解石重1245克(1),来自中国新疆塔里木盆地西北缘的阿克苏地区。TARIM巨晶方解石整体呈浅白色,透亮洁净,电子探针分析显示是一块低Mg方解石(MgO含量平均值为0.17 wt.%), U含量适中(平均为0.48 ppm)。TARIM巨晶方解石ID-TIMS分析显示,其下交点年龄为208.5 ± 0.6 Ma (2S, MSWD=1.042)。之后又采用LA-MC-ICPMSLA-Q-ICP-MS两种方法对TARIM巨晶方解石进行了均一性检验(3),经过大量测试和同行比对,结果显示TARIM是一块年龄均一的方解石标样,同时也是目前已经发表的全球首个巨晶方解石标样。TARIM巨晶方解石的研发可满足国内外激光实验室长期的使用需求。

图1 (a)产于晶洞的TARIM巨晶方解石的野外特征;(b)TARIM巨晶方解石手标本;(c)被切成小块进行随机均匀性检验的TARIM方解石;(d)被制成靶的TARIM方解石样品

2 巨晶方解石TARIM的ID-TIMS U-Pb定年结果

巨晶方解石TARIM的LA-MC-ICPMS U-Pb定年结果

该研究受到国家自然科学基金(41973052421210024160205941772152)联合资助。发表于分析化学领域国际知名期刊《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》上:Zhang Liang-Liang*, Zhu Di-Cheng*, Xie Jin-Cheng, Wang Qing, Kamo S., Rochín-Ba?aga H., Xiao Yang. 2023. TARIM Calcite: A potential reference material by Laser ICPMS in situ calcite U–Pb dating, Journal of Analytical Atomic Spectrometry 2023, doi: https://doi.org/10.1039/D3JA00222E

  全文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/ja/d3ja00222e/unauth