[发明专利]一种用于古老海相碳酸盐岩的激光原位铀铅同位素测年方法

说明书

本发明公开了一种用于古老海相碳酸盐岩的激光原位铀铅同位素测年方法，包括如下步骤：1)样品靶制作：将碳酸盐岩样品和碳酸盐岩定年标样分别制成样品靶；2)选择待测区域；3)单点剥蚀分析：采用激光剥蚀系统对步骤2)中选定的待测区域进行单点激光剥蚀得到多个采样点，将多个采样点载入多接收电感耦合等离子质谱仪进行同位素分析并导出数据；4)数据处理及年龄作图：将步骤3)得到的数据进行数据处理及年龄作图，获得碳酸盐岩样品的年龄。本发明的激光原位铀铅同位素测年方法具有制样流程简单、样品消耗量小、空间分辨率高、分析速度快和成功率高等优点。

技术领域

本发明涉及同位素地质年代技术领域。更具体地，涉及一种用于古老海相碳酸盐岩的激光原位铀铅同位素测年方法。

背景技术

定年是地质学永恒的主题，碳酸盐岩铀系法、溶液法铀-铅同位素定年技术也是成熟的技术。

现有方法中，碳酸盐岩U-Th溶液法可以进行0-50万年碳酸盐岩样品的绝对年龄测定，其中未经成岩蚀变第四纪珊瑚以及第四纪碳酸盐质沉积物等是最合适的研究对象，例如王兆荣等对贵州犀牛洞石笋测定年龄为85±5ka(王兆荣等，高精度热电离质谱仪(TIMS)铀系法洞穴沉积物(石笋)年龄的研究，沉积学报，2001)；溶液法铀铅同位素定年技术在中新生代年轻的孔洞和洞穴充填物定年研究中也有不少报道(Hill,C.A.等，Constraints ona Late Cretaceous uplift,denudation,and incision of the Grand Canyon region,southwestern Colorado Plateau,USA,from U-Pb dating of lacustrine limestone，Tectonics，2016)，得到了学术界的广泛认可。

然而，碳酸盐岩U-Th溶液法由于受适用的年龄范围限制，不适用于古老海相碳酸盐岩；而碳酸盐岩溶液稀释法铀-铅同位素定年要求待测样品具有足够高的U、Pb含量，能够从一块手标本上获得足够量的一组小样(一般需要一组6-8个同源、同期的碳酸盐岩样品，每个样品200mg)，并且这组小样的U/Pb比有足够的变化范围，但是古老海相碳酸盐岩铀、铅含量普遍较低、且成岩组构直径小，很难取得足够的粉末样品，选择同源、同时、封闭体系且U/Pb比有一定变化范围能拟合出等时线的理想定年样品非常困难，所以溶液法铀铅同位素定年法无法在古老海相碳酸盐岩中广泛应用。因此，过去20多年来，这个方法虽然少数研究领域有几项成功的例子(见Woodhead,J.and R.Pickering.Beyond 500ka:Progress andprospects in the UPb chronology of speleothems,and their application tostudies in palaeoclimate,human evolution,biodiversity and tectonics[J].Chemical Geology,2012,322-323:290-299)，但由于U含量、样品量、U/Pb比和实验室本底等诸多因素的限制，难以应用于古老海相碳酸盐岩，至今没有任何报道。