地球所高精度離子探針斜鋯石PbPb和UPb定年方法獲突破

　　斜鋯石分子式為ZrO2，一般出現在硅不飽和巖石中，如金伯利巖、碳酸巖、堿性巖、基性-超基性侵入體和一些隕石中。斜鋯石通常含有較高的U而普通Pb含量極低，因而是硅不飽和巖石最為重要的U-Pb定年礦物。但是斜鋯石在巖石中含量非常低，且非常細小，晶體多為板狀，不易于常規的礦物分選，也不易于常規的單顆粒溶解并熱電離質譜分析法定年，因此離子探針微區原位的定年方法成為首選、甚至必選手段。然而，以往的離子探針（SHRIMP）分析發現，即使非常均一的斜鋯石在不同晶面上獲得的U-Pb年齡變化范圍很大，無法進行高精度的U-Pb分析，即存在所謂的“光軸效應”，但是對207Pb/206Pb沒有影響，這樣一般認為離子探針只能獲得斜鋯石的Pb-Pb年齡。由于年輕樣品放射成因207Pb很低，因此離子探針僅限于測定古老的（>800 Ma）斜鋯石207Pb/206Pb年齡。

　　中科院地質與地球物理研究所離子探針實驗室李秋立副研究員等人通過對Cameca IMS 1280離子探針儀器條件的優化，利用樣品表面的吹氧技術使得斜鋯石的Pb離子產率提高7倍以上，并采用多接收器模式同時分析Pb同位素組成，使得207Pb/206Pb測試精度顯著提高，從而將斜鋯石的Pb-Pb定年極限從原來的前寒武紀擴展到了中生代。通過詳細研究發現，吹氧技術可以很好的抑制斜鋯石的“光軸效應”，使斜鋯石的U/Pb年齡變化范圍降低到~2%，在國際上首次實現了新生代斜鋯石離子探針U-Pb年齡測定。

　　該方法的建立，為斜鋯石微區原位U-Pb和Pb-Pb定年奠定了基礎，對于解決硅不飽和巖石的定年難題起到了關鍵作用。

　　該成果最近發表在國際學術期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry上（Li Qiu-Li, Li Xian-Hua, Liu Yu, et al. Precise U–Pb and Pb–Pb dating of Phanerozoic baddeleyite by SIMS with oxygen flooding technique. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2010, 25: 1107–1113）。