中國石化無錫石油地質研究所實驗地質技術之單礦物顆粒磷灰石、鋯石U-Th/He定年分析技術

中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質研究所實驗中心近年來相繼引進萊卡MC-165立體顯微鏡、激光氦提取分析儀(Alphachron)、電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)等先進儀器設備，成功創(chuàng)建了單礦物顆粒磷灰石、鋯石U-Th/He定年分析技術。

U-Th/He定年技術是近年來發(fā)展迅速的一種低溫熱年代學研究的新技術，是基于磷灰石、鋯石等礦物顆粒中放射性元素U、Th在地質過程中隨著時間的變化不斷地進行α衰變釋放出4He發(fā)展而來的，通過測量礦物中放射性衰變產(chǎn)物4He、母體U和Th的含量，就可獲得礦物顆粒U-Th/He年齡。引進的激光氦提取分析儀具有很高的真空度和靈敏度，電子倍增器在900 V下4He的靈敏度為4.6×10-8Torr，檢測限小于2×10-11mbar;電感耦合等離子體質譜儀的各項技術指標如靈敏度、短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性、氧化物比值和雙電荷離子比值、儀器本底、檢測限、同位素比值精度等，都滿足該技術對單礦物顆粒U、Th含量測試的要求。通過系統(tǒng)的條件實驗，優(yōu)化了該技術的分析流程。分析流程主要包括礦物顆粒的制備，顯微鏡下挑選、測量、描述和裝載，礦物顆粒釋氣和4He定量分析，礦物顆?；瘜W消解和U、Th含量測試，年齡校正等。對磷灰石標準樣品Durango進行U-Th/He定年分析，所獲得的年齡與國際公認值非常吻合，實驗室間的樣品比對結果也具有很好的一致性，滿足了對磷灰石、鋯石等礦物顆粒進行U-Th/He定年分析的要求。

該項分析技術在地質體定年、熱演化、地形地貌演化和沉積物源分析等方面，尤其在沉積盆地中構造抬升剝蝕時間及剝蝕厚度恢復、熱史動態(tài)演化、構造形成后石油生成的時代、由構造抬升導致的圈閉形成時間及成藏年代的約束等方面的研究中，具有廣闊的應用前景。

(王 杰 馬亮幫)