Pb同位素的研究进展和应用 联系客服

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Pb同位素的研究进展和应用

自然界中Pb有四个同位素,包括204Pb、206Pb、207Pb、208Pb,其中204Pb 是非放射性成因同位素,206Pb、207Pb、208Pb为放射性成因同位素,由238U、235U、232

Th 放射性衰变产生,因此,铅同位素的研究最初为模式年龄定年和探讨成矿物质来源的示踪。随着近年来对铅同位素的不断研究,铅同位素开始应用于化探与找矿评价、找矿勘探,以及在壳幔相互作用和环境评价等方面也具有重要的指示意义(刘茜,易文萍,2014)。

1 铅同位素定年

1.1 U-Pb 锆石法(一致年龄)。

如果一种矿物在形成时含很高的U 但不含Pb, 则方程可简化为:206Pb *= 238207

U (eλ238t -1),Pb *= 235U (λ235t -1),其中*代表放射性成因铅。图1为U-Pb 谐和图。显示了一致曲线和Pb 丢失产生的不一致曲线。晶质铀矿和独居石最初被用来定年,但其有限的分布限制了它们的应用。锆石在中-酸岩中是一个广泛分布的富铀矿物,被广泛应用于U-Pb 定年。基性岩中斜锆石也被用来定年[1]。

图1 U-Pb谐和图

1.2 U-Pb 锆石法(不一致年龄)

L.H.Ahrens(1995)和G.W.Wetherill(1956)提出了铅一次连续不丢失的模型。假设在一个研究地质体中取得了若干个锆石样品,其真实年龄为T,然而在T1 时发生如区域变质作用或热接触变质作用等使得铅丢失,且由于各个样品丢失程度不同而形成图一中的不一致线。上交点年龄作为锆石形成年龄的解释则是确定的;但下交点年龄具有多解性。然而,如果锆石数据投影点离上交点较远,则上交点的误差较大。为了获得较好的上交点精度,Krogh(1982)认为应在进行同位素分析之前,去除样品中Pb 丢失严重的部分。一种方法是用高通量的磁铁进行分选,选出变生最弱的矿物颗粒。另一种方法是在一个风力磨具中磨掉矿物的外层部分,该部分往往最富U,因而变生也最严重,样品经这样处理后,分

析数据的一致性大为提高。因此,后一种方法已成为“传统”锆石定年的标准程序。