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（高分子化学与物理专业论文）聚苯胺复合材料的制备及电容性能研究
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官方公共微信Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用_甜梦文库
Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用
维普资讯 １０ －５ ９ ２０ ／ ２ （ ２ －１５２ 　 ０００ ６／ ０ ７ ０ ３ ０ ） ８ － ０ ０Ａ ｔ　ｅ ｏ ｇｃ　ｉ ｃ 岩 石 学报 　 ｃ Ｐ ｔ ｌ ｉ Ｓｎ ａ ａ ｒｏ ａ ｉＬ ? ｕＨｆ同位 素 体 系及 其 岩石 学 应 用　吴福元　 李献 华 　 郑永飞　 高 山 ＇ 　 　ＷＵ Ｆ Ｙ ａ　 　 ｕ ｕｎ ，Ｕ　 ｉｎ ｕ　 ， Ｈ Ｎ 　 ｏｇ ｅ ｎ 　 Ａ 　 ｈ ４ Ｘ ａＨ ａ Ｚ Ｅ Ｇ Ｙ ｎＦ ｉ ｄＧ ０ Ｓ ａ ＇ 　ａ ｎ 　ｌ ，中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化 国家重点实验室 ， 北京１０ ２ 　 ００ ９ ５０ ４ 　 １６ ０ ２０ ２ 　 ３０ ６２ ．中国科学院广州地球化学研究所中 国科学院同位素年代学和地球化 学重点实验室 ， 广州 ３ ．中国科学院壳幔物质与环境重点实验室 ， 中国科学技术大学地球和空间科 学学 院 ， 合肥 ４ ．中国地质大学 （ 武汉） 质过程 与矿产 资源国家 重点 实验室 ，武汉 地 ５ ．西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室 。西安 ７ ｏ６ 　 ｌｏ９ ４ ０ ７　 ３ ４１ ｔｔ ＫｙＬ ｂｒｔ ｙｏ ｉ ｏｈｅｉ Ｅｏｕｉｎ ｎｔｕｅｏ Ｇｏ ｇ　ｎ 　 ｏｈｓ ｓ Ｃ ｉｅ 　ｃｄｍ 　 　ｃ ｎ∞． ｅｉ 　００ ９ ．Ｓ ｅ ｅ　ａｏａｏ 　 ｔ ｓｐｒ　 ｖｌｔ ，Ｉｓｔｔ ｆ ｅｌ ｙａ ｄＧ ｐ ｙｉ ． ｈｎｓ Ａａ ｅ ｙｏ Ｓ　 ｃ Ｂ ｉｎ １０ ２ 　 ａ　 ｒ ｆＬ ｈ ｃ ｏ ｉ 　 ｏ ｅ ｃ ｅ ｆ ｊｇ ２ Ａ 　ｅ　ａｏａ ｒ　 Ｉ ｔ ｉ Ｇ ｏｈｏｏ ｇ　ｎ 　 ｏｈｍｓ ， ｕ ｎｚｏ　 ｔｕ 　 Ｇ ｏｈｍｓ ，Ｃ ｉ ｓ　ｃｄｍｙｏ ＆ｉ ｓ Ｇ ａ ｇｈｕ， １６０ ．Ｃ ＳＫ Ｌｂｒｔｙ ｏ ｓ ｏ ｃｅ ｃｒｎｌｙ ａ Ｇｃ ｅ ｉｒ Ｇ ａｇｈ ｕＩ ｉｔ ｏ ｅ ｃｅ ｉｒ ｈｎ ｅ ａｅ 　 ｃ ｙ ｏ ｆ ｏｐ 　 ｏ ｄ ｅ ｔ ｙ ｓ ｎ ｔｅｆ ｔ ｙ ｅ Ａ ｆ ￣ｅ， ｕｎｚｏ ５０ ４　 ３ Ａ 　ｅ　ａｏａｏ 　 Ｃｕｔ ｎｌＭａ ｒ ｌａ ｄＥ ｖｏ ｍ ｎｓ Ｓｈｏ ｏ Ｅ ｒ 　ｎ 　ｐｃ　 ｉ ｃｓ ｎ ｅｓｙｏ ＳＩ 　ｎ 　ｅｈｏ ｇ 　 Ｃ ｉ 。 ．Ｃ ＳＫｙＬ ｂｒｔ ｏ ｒｓ Ｍａｔ　 ｔ ｉｓ ｎ 　ｎｉ ｎ ｅ ｔ， ｃｏｌ ａｔ ａ ＳａｅＳ ｅ ｅ，Ｕ ｉ ｒｉ　 ｃＣ ａ Ｔｃｎｌ ｏ ｈｎ 　 ｙ ｒｆ ― ｅ ｅａ　 ｒ 　 ｆ ｈｄ ｃ ｎ ｖ ｔｆ ￣ｅ ｄ ｏ ｆ ｙ ａ Ｈｆｉ ３ ０ ６ ｅｅ２ ０ ２　 　 ４ ｔｔ Ｋ 　 ｂｒｔｒ ｏ Ｇｏ ｇｃｌ ｒｃ ｓ 　ｎ　 ｎｒｌ ｅ ｕｃ ， ｈｎ　 ｎｖｒ ｙｏ Ｇｏｃ ｎｅ，Ｗ ｈ ｎ ４ ０ ７　 ．Ｓ ｅ ｅ Ｌ ｏａｏ 　 ｅ ｌ ｉ 　 ｏｅ ｅ ａ Ｍｉ ａ　 ｓ ｒｓ Ｃ ｉ Ｕ ｉ ｓ 　 ｅｓｉ ｃｓ ｕ ａ ， ３ ４ ａ 　ｙ ａ ｙｆ ｏ ａ Ｐ ｓｓ ｄ ｅ Ｒｏ ｅ ａ ｅｉ ｆ ｔ ｃ ５ ｔｔ Ｋ 　 ｂｒｔ 　 Ｃ ｎｉ ｎ ｌ ｙ ａ ｃ ， ｅａ ｍ ｎ ｏ Ｇｏ ｇ ， ｏ ｈ ｅｔ ｎｖｒｔ， ｉ ｎ ７ ０６ 　 ．Ｓａｅ ｅ Ｌ ｏ ａ ｒ ｏ ｏ ｎ ｔ 　 ｎ ｍｉ Ｄｐ ｒ ｅ 　 ｅ ｌ 　ｙ ａ ｏ ｆ ｔｅ ａ Ｄ ｙ ｓ ｔ ｔｆ ｏ ｙ Ｎ ｒ ｗｓ Ｕ ｉ ｓｙ Ｘ’ ， １０９ ｔ 　 ｅｉ ｎ２ ０ －９ ２ ０ ６０ ．２收 稿 ． ０ ６ １ －５ 改 回． ２ ０ ．２２ 　Ｗ Ｕ ＦＹ，Ｌｉ 　 　 ＸＨ ，Ｚｈ ｎ 　 　 ｎ 　 ｏ Ｓ ０ ７ ｅ ｇ ＹＦ ａ ｄ Ｇａ 　 ．２ ０ ．Ｌｕ Ｈｆｉｏ ｏ ｉ 　ｙ ｔ ｍａ ｉｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｒａ ｐ ｉ ｔｏ ｓｉ 　 ｅ ｒ ｌｇ ．Ａｃａ Ｐｅｒ ｌｇ ｃ 　 ? 　 ｔ ｐ ｃ ｓ ｓｅ ｔｃ 　 ｎ 　 ｉ　 ｐ ｌ ａ ｉ ｎ 　ｎ ｐ ｔ ｏ ｏ ｙ ｓ ｈ ｃ ｔ　 ｔｏ ｏ ｉａＳｎｃ ， ３ ２ ：８ ２ ０ ｉｉａ ２ （ ） １５― ２　Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ　 Ｌ ― ｆｉ　 ｎ 　 ｆ ｈ 　 ｏｏ ｉ　 ａｉ ｇ ａ ｄ ｇ ｏ ｈ ｍｉａ　 ａ ｉ ｇｔ ｃ ｎ ｑ ｅ 　 ｅ ｅｏ ｅ 　 ｅｙ ｒ ｐ ｄｙ ｄ ｒ ｇｔ ｅ ｐ ｓ　 ｅ ｒ ．Ｔ ｉ　 ｕ Ｈ 　 ｏ ｅ ｏ 　 ｅ ｉ ｔｐ ｃ ｄ ｔ 　 ｎ 　 ｅ ｃ ｅ ｃ ｌ ｒ ｃ ｎ 　ｅ ｈ ｉｕ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｖ ｒ 　ａ ｉ ｌ　 ｕ ｎ 　ｈ 　 ａ ｔｙ ａ ｓ ｈｓ ｓ ｔ ｓ ｎ ｔ ｉｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ　 　 ｏ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｒ ｖ ｅ ａ ｏ ｔ ｈ 　 ｉｔｒ ，ｇ ｏ ｈ ｍｉａ　 ｐ ｌ ａ ｉｎ 　 　 ｅｒ ｌ ｇ 　 ｎ 　ｅ ｉ ｅ 　 ｒ ｂ ｅ 　ｕ ｒ ｕ ｄｎ 　ｈ 　 ａ 　 ｒ ｓ ｎ ｓａ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ 　ｅ ｉｗ　 ｂ ｕ 　 ｅ ｈ ｓ ｙ ｅ ｔ ｏ ｅ ｃ ｅ ｃ ａ ｐ ｉ ｔ ｓｉ ｐ ｔ ｏ ｙ ａ ｄ ｒ ｍａｎ ｄ ｐ ｏ ｌ ｍｓｓ ｒｏ ｎ ｉ ｇｔ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｏ Ｌ ― 　 ｏ ｏ 　 ｙ ｔ ｍ．Ａ 　 ｖ ｒ ｌｉｔｏ ｕ ｔ ｎ ｔ　ｈ 　 ｒｓ ｎｌ 　 ｓ ｄ ｓ ｍｐ ｅｄ ｇ ｓｉｎ．ｍａ ｓｓ ｃ ｒ ｍｅｒｃｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｄ ｌ ｅ 　 ―ｉ 　 ｕ Ｈｆｉ ｔ ｐ ｓ ｓｅ ｓ ｅ ｎ ｏ ｅ ａ 　ｎ ｒｄ ｃ ｉ 　ｏｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｕ ｅ 　 ａ ｌ　 ｉｅ ｔ ｌ ｏ ｙ ｏ ｓ 　ｐ ｔｏ ｔ 　 ａ ｕ ｅ ｎ 　 ｎ 　ａ ｒｉ ｓｔ ｅ ｉ ｓ ｎ ｕ ｂ ａｉ 　ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｉ ｌ ｏ ｐ ｏ ｉｅ ．Ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ　 ｆＨｆｉ ｔｐ ｃ ｓ ｓｅ ｔ ｓ ｃ ｎ ｂ 　 ｉｉ ｅ 　ｎ ｏ ３ ｓ ｇ ｓ ｏ 　 ＭＳ，ｈ ｔ Ｉ 　 ｎ 　 ａ ｌｔ ｎ ｔｃ ｎｑ ｅ 　ｓ ａｓ 　 ｒ ｖｄ ｄ ｏ 　 ｈ 　 ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ 　 　ｓ ｏ ｉ　 ｙ ｔ ｍａｉ 　 ａ 　 ｅ ｄ ｖｄ ｄ ｉｔ　 　 ｔ ｅ 　 ｆ ｏ ｃ ａ ＴＩ ｏ― ＭＳ ａ ｄ Ｓ ＭＣ―Ｃ ― Ｉ Ｐ ＭＳ，ｂ ｔｔ ｅ ａ ｖ ｎ　 ｆ ＭＣ―Ｃ ＭＳ ａ ｃ ｌ ｒ ｔｓ ｔ ｅｒ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ 　ｎ ｐ ｔ ｌｇ ．Ａｆ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｇ ｔ ｅ ｆｕ ｄ ｎａ　 ｅ ｃ ｅ ｃ 　 ｕ 　ｈ 　 ｄ ｅ ｔｏ 　 Ｉ Ｐ 　 ｃ ｅｅ ａｅ 　 ｈ ｉ ｐ ｌ ｔ ｓ ｉ　 ｅｒ ｏ 　 ｃ ｏ ｏ ｙ ｔ 　 ｒ ｓ ｎ ｉ 　 ｈ 　ｏ ｎ ｍａ ｔ ｇ ｏ ｈ ｍｉａ ｅ ｎ ｌ ｌ ｂ ｈ ｖｏ ｒａ ｄ ｐ ｎ ｉｌｓ ｏ　 ｅ Ｌ ― 　 ｏ ｏ ｅ ｈ ｓｐ ｐ ｒｒ ｖｅ ｓ ｉ 　 ｐ ｌ ａ ｉｎ 　ｎ ｐ ｔｏｏ 　ｎ ｄ ｔ ｉ ，ｉ ｃｕ ｉ ｇｔ ｅ ｉｏｏ ｉ　 ａｉ ｇ ｏ　 ｅ ａ ｉｕ 　 ｎ 　 ｒ ｃ ｐ ｅ 　 ｆ ｈ 　 ｕ Ｈｆｉ ｔ ｐ ，ｔ ｉ　 ａ ｅ　ｅ ｉｗ 　 ｓ ａ ｐ ｉ ｔ ｓ ｉ　 ｅ ｒｌ ｇ ｉ　 ｅ ａｌ ｎ ｌ ｄ ｎ 　 　 ｔｐ ｃ ｄ ｔ 　ｆ ｉ ｔ ｓ ｔ ｃ ｏ ｙ ｓ ｈ ｓ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ｅ―ａ ｄ ａ ａｉ ― ｅ ａ ｎ 　ｏ ｋ ， ａ ｌ　 ｏ ｔｎ ｎ ａ　 ｒ ｓａ　 ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｅ ｏｕ ｉｎ，ｎ ｔ ｒ　 ｎ 　 ｔ ｇ ｎ ｓ 　 ｆｄｆ ｒ ｎ　 ｎｌ　 ｎ ― ｈ 　 ａｎ ｔ ｎ 　 ｐ ｔ ｅ ｂ ｒ ｉ ｇ ｒｃ ｓ ｅ ｒ ｃ ｎ ｉ ｅ ｔ ｃｕ ｔ ｆ ｍａ ｉ 　 　 ｖ ｌ ｔ ｔ ｙ ｌ ｌ ｏ ｏ ｎ ｏ ａｕ ｅａ ｄ ｐ ｒ ｅ ｅ ｉ ｏ 　 ｉ ｅ ｅ ｔｍａ ｔ ｅ ｄ 　 ｅ ｏ ｓ ｅｍ ｍｂｒ，ｄ ｎ ｆａｉ 　ｆ ａ ｏ ｓ ｇ ｔ 　ｒｃｓ ｓ ｒ ｎ 　ｅｄ ｎｍｃｅｏｕｉ 　ｎ　 ｆｓｔ ｉ ｖｒ ｃ　ｕ ｎ　 ｔｍ ￣ｈｓ ． ｅ ｅｓ ｉｅｔ ｃｔ ｎｏ　 ｒ ｕ　 ｍａ ｃｐｏｅｓ ，ｅ ａ ｇｏｙ ａ ｉ ｖｌｔ ｎａ ｄＨ　 ｏ ｐｃ ａｉ ｅｄ ｒ ｇｍｅ ｏ ｉ 　 ｉ ｉ ｏ ｖｉ ｍａ ｉ ｅ ￣ｏｌ 　 ｏ ｉ ｏ 　 ａ ｎ ｉ ａ ｍＦ ｎ ｌ ，ｗｅｄｓｕｓｔｅｕ ｃ ｒ ｉｔ ｓｏ　 Ｌ 　 ｅ ａ　 ｏ ｓ ｎ ，Ｈｆｉｏｏ ｉ　ａｉｓｏ　ｏ ｉａ ｙ ｌ 　 ｉｃ ｓ　ｈ 　 ｎ ｅｔ ｎｉ 　 ｆ ａ ｅ ｕ ｄ ｃ ｙｃ ｎ ｔ ｔ ａ 　ｓｔｐｃ ｒｔ 　 ｆｃ ｍｍｏ ｌ　 ｓ ｄ ｓ ｎ ａｄ　 ｆｓｌｔ ｎＪ ４ ５ ａ ｄ ｏ ｎｙ ｕ ｅ 　ｔ ｄ ｒｓｏ　ｏｕｉ 　 ＭＣ ７ 　 ｎ 　 ａ ｏｚｒ ｏ ／ ａ ｄ ｌｙｔ ，ａ ｄ ｃｏ ｕ ｅ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ　 ｆＨｆｉ ｔｐ ｃ ｓ ｓｅ ． ｉ ｎ ｂ ｄ ｅｅ ｉ ｅ ｅ ｎ 　 ｌｓ ｒ 　ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ 　 　 ｏ ｏ ｉ　 ｙ ｔ ｍｓ ｓ 　Ｋｅ 　 ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ 　Ｚｒｏ ｉ ｎ，Ｗ ｈ ｌ ―ｏ ｋ，Ｌ ― 　 ｏｏ ｅ，Ｐ ｔｏｏ 　 ｃ ｏｅ ｒ ｃ ｕ Ｈｆｉ ｔｐ ｓ ｅｒ ｌｇ ｙ摘要　Ｌ― ｆ ｕＨ 是近 几年来发展极为迅速的 一门同位 素定年和地球 化 学示踪技术。本文 对这一 同位素体 系的发展 历 史、 岩　石学应用和存在的 问题进行 了全 面的评 述 ， 目前 常见 的样 品溶解 、 对 质谱 测定和激 光剥蚀技 术进 行 了全面介 绍。 虽然 Ｌ ― ｆ ｕＨ 　 同位素的发展历 史可划分 为 ＴＭＳ ｈｔ Ｉ 、 ― Ｐ Ｉ 、ｏ― ＭＳ ＭＣ Ｉ ＭＳ三个阶段 ， ＭＣＩ Ｐ 仪 器的 出现 ， Ｈ 同位 素发展速度 明显加快 。 Ｓ Ｃ 但 ― ＭＳ Ｃ 使 ｆ 　 在介绍 了 Ｌ ― ｆ ｕＨ 同位素的基本地球化 学行 为和基 本原理之后 ， 文对这一 同位素体 系在岩石 学上的应 用作 了全 面的介绍 ， 　 本 内 容 包括含石榴石和磷灰石 岩石的同位素定年 、 早期 大陆地壳形成与演化 、 同端元地 幔的性质 及成 因、 浆作 用过程 的 Ｈ 同 不 岩 ｆ 　位素鉴别 、 区域地球 动力学演化 、 变质作用过程 中的 Ｈ 同位素 变化 等 。最后 对 Ｌ ｆ ｕ的衰 变常数 、 定标 准 （ＭＣ ７ 测 Ｊ ４ ５溶 液和 固 　体锆石／ 斜锆 石标 准） Ｈ 同位素组成及 Ｈ 同位素的封闭温度等 问题进行 了讨论 。 的 ｆ ｆ 　? 国家 自然科学基金项 目（ ０２ ０ ６，０ ２２ ２ 资助成果 。 ４ ３ ５０ ４４ １０ ） 　 第一作者简介 ：吴福元 ， ，１６ 男 ９ ２年生 ，研究员 ， 岩石学 与地球化学 ，Ｅｍａ ：ｗ ｆｙａ ＠ｍａ ．ｇａ． ｃｃ　 － ｉ ｕｕｕｎ ｌ ｉ ｉ ｓａ．ｎ ｌ ｃ维普资讯 １６ ８　Ａ ｔ Ｐ ｔ ｌ ｉ 　 ｉｃ 岩石 学报 ｃ 　 ｅ ｏ ｇｃ Ｓｎ ａ ａ ｒｏ ａ ｉ２０ ， ３ ２　 ０７ ２ （ ）关键词　锆石 ； 全岩 ；Ｌ ― ｆ ｕＨ 同位素 ； 岩石 学　Ｐ ９ ．　 ５７３中图法分类号近半个世纪以来 ， 同位素地质学 在岩石学 领域得 到了广　 泛的应用 ， 所获得 的年代学 与地球 化学数据 为确定岩石 的形　代人们 才 领会 到 Ｌ ― ｆ体 系在 地 质 学 上 可 能 的应 用 前 景　 ｕＨ （ ｏｄｎａ ｄＤ ｕ ｃ ，１７ ） 并在 ８ Ｂ ｕ ｉ ｎ 　ｅ ｔ ｈ ９ ０ ， 　 ｓ ０年代才开始其真正意义　成时间 、 化 及其地 球 动力 学 背景 提供 了重 要参 数。可 以　 演说， 现代 岩石学在很大 程度上已经离不开 同位素地质 学的研　 究 。在上一世纪 ６ ０～８ 代 Ｓ 、 ｄ Ｐ ０年 ｒＮ 、ｂ等同 位素 地质 理论　 蓬勃发展并逐渐成 熟 的形势 下 ， ｅＯ 、 ｕＨ 等新 的 同位素　 Ｒ ―ｓＬ― ｆ 体系也在快速 发展 。但 和 Ｒ ― ｓ同位素 体系 相 比， ｕＨ 同　 ｅＯ Ｌ― ｆ 位素体系 的发展 由于受技术 上的 限制而显 得较慢 （ ａ ｈｔ， Ｐｔ ｅ 　 ｃ ｔ上 的地质应用 研究 。根据 目前 的资 料总结 ， ｕＨ 同位 素体　 Ｌ―ｆ系 的发 展大致 可分为 以下三个阶段 ： 　 （ ）Ｉ １ ＴＭＳ阶段 （ 称 Ｐ ｔ ｅ　ｒ） １８ 又 ａ ｈｔ ｅａ ：９ ０年 ， ｃ ｔ 人类 第一次　 成 功地 研发出了 Ｌ 、 ｆ ｕ Ｈ 的化学 分离 方法 ， 并用 Ｔ Ｍ （ Ｉ Ｓ 热电离　 质谱 ） 获得 了一定精度 （ ． １ ０ ０ ％ ） ０ ０ ～ ．３ 的测定数 据 （ ａ ｈｔ Ｐｔ ｅ 　 ｃ ｔ ａ ｄＴ ｔ ｍ ｔ，１８ ａ 。运 用这 一方法 获得 的数 据 ， 若干　 ｎ　 ａ ｕ ｏｏ ９ ０ ） ｓ 对 体 系 的 定 年 和 地 质 作 用 过 程 开 展 了 研 究 （ ａ ｈｔ ａｄ Ｐ ｔ ｅｔ ｎ　 ｃ 　Ｔ ｔｕ ｔ ， １ ８ ｂ， １ ８ ｃ Ｐ ｔ ｎ ｉ　 ａ ｄ Ｐ ｔ ｈ ｔ ， １ ８ 　 ａｓ ｍｏｏ ９０ ９ ０ ； ｅ ｔ ｇｌ ｎ 　 ａｃ ｅｔ ｉ ｌ ９ ０； Ｐ ｔｈ ｔ ｅ　 １ ， １ ８ ａｃ ｅｔ ｔ ． 　 ａ ９ １， １ ８ ９ ４； Ｐ ｔ ｈ ｔ ， １ ８ ａｃ ｅｔ ９ ３； Ｓｉ ｅ ｔ １ ， ｔ ｌ　ｅ　 ． 　 ｌ ａ １８ ９ ３，１ ８ ９ ６； Ｕ ｒ ｈ ｅ　 １ ， １ ８ ｎ ｕ 　 ｔ ． ９ ４；Ｗ ｈ ｔ　 ｎ 　 ａｃ ｅｔ １ ８ 　 ａ ｉ ａ ｄ Ｐ ｔ ｈ ｔ， ９ ４； ｅ１８ ） ９ ３ 。近年来 ， 多接收 等离 子体 质谱 （ Ｃ ＩＰ Ｍ ） 术 的　 Ｍ ― ―Ｓ 技 Ｃ 出现使得 Ｌ ― ｆ ｕＨ 同位素体系的发展 步伐大 大加快 ， 获得 的　 所资料为解决与岩石成 因有关 的一 系列 重要 地质 问题提 供 了　 新的途径 （ ｌ ｈ ｒＴ ｆ ２ ０ ） Ｂｉ ｅｔ ｏ ， ０ １ 。为 了促 进 国 内在这 一 新 兴　 ｅ ― ｔ 领域 的研究 ， 本文拟对 上述进展作一系统介绍 。 　Ｗｈｔ ｅ ａ． １８ ） 虽 然 在 １８ ｉ　ｔ １ ， ９ ６ 。 ｅ 　 ９ ０年 以 后 ， 验 技 术 有 某 种　 实程度 的 改 进 （ ｒａ　 ｔ １ ，１８ ；Ｓ ｌｒ ａｄ Ｈａ ，１９ ； Ｇｕ ｕ ｅ ａ． ９ ８ ａ ｅ 　 ｎ　 ｒ ９ １　 　 ｔｓ ｔＣ ｒ 　 ｎ 　 ｂ ｅ ９ ２；Ｃ ｒ 　 ｎ 　 ｔｔ ，１ ９ ｏ ｆ ａ ｄ Ｎｏ ｌ ，１ ９ ｕ ｏ ｆ ａ ｄ Ｓｏ ｔ ９ ３；Ｂ ｒ ｖｃ 　 ｔ １ ， ｕ ａ ｏ ｉｈ ｅ　 ． 　 ａ１ Ｌ ―ｆ 　 ｕＨ 同位素体 系概述及发展 简史　Ｌ ｕ是 最 重 的稀 土元 素 ， 化 合 价 为 ＋３ 离 子 半径 为　 其 ， ０ ９ Ａ： 是与　 、 相 同的高 场强元 素 ， ．３ Ｈｆ 　 化合 价为 ＋ ‘ ４， 离　子半径 为 ０ ７ Ａ。从 相容性 角 度来 看 ， ｕ为 弱一 ．１ Ｌ 中等 不相 容　 元 素 ， Ｈ 为中等不相容元素 。在 自然界 中 ，ｕ有两 个同位　 而 ｆ Ｌ 素 ， Ｌ 和Ⅲ Ｌ ；Ｈ 　 ｕ ｕ ｆ有 ６个 同 位 素 ， Ｈｆ 　 ｆ ’ ｆ 　 ，” Ｈ ，”Ｈ ， 　 Ｈｆ 　 与　 Ｈ 。它们各 自的 同位素丰度如表 １ ，”Ⅲ ｆ 所示 。 　 在上述 Ｈ 同位素 中 ， 分” Ｈ 可 由” Ｌ ｆ 部 。ｆ 。 ｕ衰 变 而来 ， 这　 样用 稳 定 的” Ｈ 同 位 素 标 准 化 可 获 得 样 品 的” Ｌ ／ ’ ｆ ’ｆ 　 ｕ ” Ｈ　１９ ） 但 ＴＭＳ的 Ⅲ 电离效率很 低 ， ９５ ， Ｉ 从而使得 实验 过程 中样　 品量较 大（ 级 Ｈ 含量 ） 　ｇ ｆ 。而这 又使高质量的纯化 （ 特别 是　ｚ 、 的分离 ） 以进 行 ， 限制 了低 Ｈ 含 量 样品 的 分析 。 ｒＨｆ 难 并 ｆ 　在这一 阶段 ， 石 由于具有较高 的 Ｈ 含量 成为研究 的重点 。 锆 ｆ 　 但总体来讲 ， 所获得 的部分 数据 质量 并不令 人 满意 ， 从而 使　得 对 某 些 问题 的 讨论 不 能 定 论 和 深 入 。 　（ ） ｔ Ｉ Ｓ阶段 （ ２ Ｈｏ ＳＭ ― 又称 Ｓ ｔｒ ｅａ ： ｆ ｌ ｓ ａ ｅ 　ｒ） Ｈ 同位 素发展 历　 史上 的第二 个重要 阶段 是 以使 用 ｈｔ Ｉ Ｓ 离 子质谱 ） ｏ― Ｍ （ Ｓ 为标　志 的（ ａｅ ，１９ ；Ｓｌ ｒ ａｄＺｎｌｒ ９ ５ 。该方 法是采　 Ｓｌ ｒ ９ ４ ａ ｅ 　ｎ　 ｉｄ ，１９ ） ｔ ｓ ｔｓ ｅ 用 离子束对 脱离灯丝的 Ｈ 进行 轰击 ， 电离效率 比 ＴＭ ｆ 其 Ｉ Ｓ高　 几个数 量级 ， 品用 量较 ＴＭＳ明显减 少 。大 约 ５ ｎ 样 Ｉ ０ ｇ的 Ｈ 　 ｆ与　 ＨＶ 　 ｆ ｔ” Ｈ 比值 ， 而使 Ｌ ― 体 系成 为 与通 常 Ｒ ―ｒ和　 从 ｕＨｆ ｂＳＳ Ｎ 体 系相似 的 同位素定 年工 具 。同时 ， 。 ￡…Ｈ 比　 ｍ― ｄ 其“ Ｈ ／ ｆ值通过时间校正后 ， 可对岩石的成因提供重要信息 。 　 虽然早在 １２ ９２年人类 就分离出 了 Ｈ 元素 ， 直到 ７ ｆ 但 ０年　表 １ Ｌ 、 ｆ 素 的 同位 素 组 成　 　 ｕＨ 元Ｔ ｂ ｅ１ Ｌ ― 　 ｏｏ ｉ ａ ｕ ｄ ｎ ｅ　 ａ ｌ　　 ｕ Ｈｆｉ ｔｐ ｃ ｂ ｎ ａ ｃ ｓ ｓ 　样品 ， 就可实现高精 度的”Ｈ ／　 ｆ 　 ￡” Ｈ 比值 测定 。但这 一方法　的化学 分离程序更加复杂 ， 、 ｆ 　 Ｈ 的有 效分离仍 困扰 着 Ｈ 同　 ｆ 位素的发展 。 　 （ ） ― ＰＭ ３ ＭＣＩ ― Ｓ阶段 ： Ｃ 在经 历差 不 多 １ ０年 的 ＴＭＳ和 ５ Ｉ 　 年的 ｈｔ Ｉ ｏ― ＭＳ阶段 以后 ， ｆ 位素的 发展 出现 了重 大变化 ， Ｓ Ｈ同 　 这一变化来 自于 ＭＣＩＰ Ｍ （ ― ― Ｓ 多接 收等 离子体 质谱 ） Ｃ 技术 的　发 展 （ ｈｒ ａｌ ｎ　 ｌ ｅ，１９ Ｔ ｉｗ 　 ｄＷａ ｒ ９５；Ｈ ｌ ａ ，１９ ；Ａｂ ｒｄ　 ｌｌ ａ ｄ ｌｄ ａ ｉ ｙ ９ ８ ｌａ￣ｅｅ ａ． ２ ０ ） ｔ １ ， ０４ 。该仪器 的最 主要特点 是它的等离子体 源具有　 　达到 ８０ ℃ 的温度 ， ００ 可以使 以前采 用 ＴＭＳ方法 在 ２０ ℃左　 Ｉ ００右不能 电离的 Ｈ 元 素基本 完全电离 。该方 法 的另一优点是　 ｆ使样 品用量降至 １ｎ ０ ｇ及其 以下 ， 且测 试 数据 的精 度 显著提　 高。同时 ， 该方法对 样品制备 的要 求大 大降 低而 不需要　 、 　Ｈ 的完全分离 ， ｆ 完成单个样品测试仅需 ２ ０分钟左右 ， 远远 短　于 ＴＭＳ和 ｈｔ Ｉ Ｉ ｏ― ＭＳ所 需 要 的小 时级 的 测 量 时 间 。 Ｓ 　自从 ９ ０年 代 中期 Ｐａｍ 　４型 ＭＣ ＩＰＭＳ出 现 以来　 ｌ ａ５ ｓ ―Ｃ ― （ ｌｄｒ ｔ １ ， ９ ３ Ｈ ｌ ａ　ｔ １，１９ ） 目前 已有 多种　 Ｗａ ｅ ｅ ａ． １９ ； ａ ｉ ｙｅ ａ． ９ ８ ， 　　 ｌ ｄ 　类 型 的 ＭＣＩＰ Ｍ ― ― Ｓ仪 器 进 入 商 业 化 市 场 ， Ｍ ｃｏ ａｓ Ｃ 如 ｉｒｍ ｓ　Ｉｏｒ ｅ Ｎ 　 ｎｔ ｍ ｎ、 Ｇ Ａ ｉ 和 Ｆｎ ｉ ｎ Ｎ ｐｌ ｅ 等　 ｓｐｏ 、 ｕ Ｉｓ ｕ ｅｔ Ｖ 　 ｘ ｍ ｂ ｒ ｏ ｉｎｇ 　 ｅｔｎ ａ ａ维普资讯 吴福元 等 ：ｕＨ 同位素体 系及其岩石 学应 用 Ｌ― ｆ 　１７ ８　（ ｌｒａｅｅ ａ． ２０ ）从 而使 ＭＣ ＩＰＭＳ成 为现 今 Ｈ 同　 Ａｂｅｄ　 　１ ， ０ ４ ， ｔ ― ― Ｃ ｆ 位素测定 的常规 仪器 。在 这 种背 景下 ， ｆ Ｈ 同位素 方 面 的研　 究成果 大量 涌现 。据 不完 全统计 ， １ 近 ０年来有关 Ｈ 同位素　 ｆ 方 面的国际杂志 文章急剧上升 （ １ ， 些成果使 得我们 对　 图 ）这 以前很难触及 问题 的讨论 变得现实 。 　Ｌ ―ｆ ｕＨ 混合稀 释剂的配制工作需十分仔细 ， 配制好 的稀释剂　 要经常进行浓度标定 ，以检查 Ｌ ｕ在溶液 中 的稳 定性 。样 品　溶解 中的另一个 问题 是 ， 达到 样 品与稀 释剂 的完全 平衡 ， 要 　必须使样 品彻 底溶 解。 由于岩石 中的 Ｈ 主 要赋 存在锆 石 、 ｆ 　 磷灰石等副矿物 中 ， 因此 目前 多采用将 样品置 于带 金属外套　 的 Ｔ ｆ ｎ溶样 弹（ ｏ 　 ） ｅｏ ｌ ｂｍ ｂ 中溶解 。溶样采用 ３ １ ０ ５的 Ｈ ， ：：． Ｆ　 Ｈ Ｏ 和 Ｈ １　 Ｎ ３ Ｃ０ 混合酸 ， 溶样在 １０～１０Ｃ 温度下历时约 ２ 　 ０ ２ｏ ４２ Ｌ ―ｆ 　 ｕＨ 同位素的化学 分离与质 谱测定　尽管早在 ３ ０年前 ， 人们就 已认识到 Ｌ －ｆ ｕＨ 同位素体系的　 存在及其可能 的地质 应用价 值 。但 Ｌ 、 ｆ 学处 理上 的困　 ｕＨ 化 难及 Ｈ 元素高的电离温度阻碍 了该 方法 的快 速发 展。直到　 ｆ１８ ９ ０年 ，ａ ｈ ｔａｄＴ ｔ ｍ ｔ １８ ａ 在 Ｌ ― ｆ 位 素 的 分　 Ｐ ｔ ｅ　ｎ　ａ ｕ ｏ ｃ ｔ ｓ ｏ（ ９０ ） ｕＨ 同～４ｈ ８ 。或者 ， 我们可 以通过碱溶来达到样 品的彻底溶 解（ 李　（ ） ｕＨ 分 离　 由 于 目前 所 采 用 的 测 试 仪 器 不 同 ， 　 ２ Ｌ －ｆ 所献 华 等 ，０５ ｏｎｌ 　ｔ １， ０ ６ 。 ２ ０ ；Ｃ ｎ ｅｙｅ ａ． ２０ ）　 ｌ 　采用 的化学 分 离方 法存 在 一定 的 差异 。在 早 期 的 ＴＭＳ和　 Ｉｈｔ Ｉ ｏ― ＭＳ测 试 阶段 ， ｕＨ 分离 采 用 三 次 ， 至 四次 离 子 交 换 　 Ｓ Ｌ－ｆ 甚离 和纯化实验技 术方面实 现 了突破后 ，ｕＨ Ｌ ― ｆ同位 素方 法才　 开始在真正 意义上进 人了地质应用领域 。这一 时期 的 Ｌ － ｆ ｕ Ｈ　 同位素方法在样 品的化学 制备方面应用 了 Ｈ 元素 三次离子　 ｆ 交换技术 ， 而在 Ｌ 、 ｆ ｕ Ｈ 同位素 的质 谱 测定 技术 上 采用 三带　 灯丝 。进 入 ９ ０年代 以后 ， 上述 化学 分离 和质谱 测 定技 术又　 得 到了极大改进 。这 一方面 的进 展情 况可参 见凌 文黎 和程　 建 萍（ ９ ８ 及杨岳衡等 （０ ６ ） １９ ） ２０ ｂ 的综述文章 。 　树脂技术 （ ａｃｅ　ｎ　 ａ ｕ ｏ ， ９０ ； ａｔ ， ９４ 。作　 ＰｔｈｔａｄＴ ｔ ｍ ｔ １８ ａ Ｓｌ ｒ １９ ） ｔ ｓ ｏ ｅ ｓ 为 目前 常 用 的 ＭＣ ＩＰＭＳ仪 器 ， 采用 的方 法是 （ ｌ ｈｒ　 ― ― Ｃ 所 Ｂｉ ｅｔ ｃ ― Ｔ ｆｅ ａ． １９ ） 在溶好 、 ｏ　ｔ １ ， ９ ７ ： ｔ　 蒸干的样品 中加入浓 Ｈ ，盖封并　 Ｆ 置 于电热板 上过 夜 ， 大限度 地使 Ｈ 进 入溶 液相 ，而稀 土　 最 ｆ 元素进 入固相氟盐 中。氟盐经离 心分 出，用 Ｈ Ｆ重复提 取 ３ 　 次 。这一过程可使 ９ ％以上 Ｈ 进入溶液 相 ，部分基质元 素　 ０ ｆ （ ａ ｉ ｅ ｍ ｎｓ 和微量元素 （ Ｔ、 ｒ Ｎ 、 、 ａ等 ） ｍ ｔｘ ｌ ｅ ｔ ｒ　 ｅ ） 如 ｉＺ 、 ｂ ＭｏＴ 也进　 入溶液 相。全部 稀 土元 素 和大 部分 基质 元 素进 入 氟 盐相 。 　 这一 步骤使 Ｒ Ｅ与 Ｈｆ Ｅ 基本分离 ， 少了质谱 测定过程 中同　 减 量 异位 素”Ｌ 。 ｕ和”Ｙ 。 ｂ对” Ｈ 的干扰 。 。ｆ 　 离心分出的含 Ｈｆ 溶液经蒸 干后 加入 １ １的 ＨＦ ＨＣ 混　 ： ， １合 稀 酸后 ， 人 阴 离 子 交 换 树 脂 （ Ｇ ２ ８ ２ ０～４０ 目） 移 Ａ １Ｘ ， ０ ０ 柱　２ １ Ｌ ― ｆ 学 分 离　 ．　 ｕＨ 化（） １ 样品溶解溶样 的关键在 于使样 品与稀释剂的 同位　素达到完全平衡 。由于元素 性质 的差异 ， ｕ易 溶于 Ｈ １而　 Ｌ Ｃ难溶于 Ｈ Ｆ中； ｆ Ｈ 则相反 ， 易溶于 Ｈ Ｆ中 ， 而难溶于 Ｈ １ 　 Ｃ 中。进 行离子交换 。样品基质元素 和微 量残存 Ｒ Ｅ随淋洗 液带　 Ｅ 出 ，Ｈ 、ｒＴ （ Ｃ４ Ｎ 、 、ａ和 ｗ 等 ） ｆ 、ｉ 及 ｒ ｚ 　、 ｂ ＭｏＴ 以氟络合 物形式　 留在柱上 ，直到用 ６ ｏ Ｌ的盐酸解 吸。该纯 化步骤 的重要　 ｍｌ ／ 性在于使可能抑制 Ｈ 电离的高含量易 电离元素和 大质量数　 ｆ 基质元素从含 Ｈ 溶 液分出。元素 ｚ 和 Ｔ 等对 Ｈ 的电离并　 ｆ ｒ ｉ ｆ 不产生抑制作用 ，但大量 Ｔ 的存在会对 Ｈ 在 分析管道 中的　 ｉ ｆ 运移产生严重影 响 ， 导致 Ｈ 同位素 比值 产生 系统偏 差 ： ｆ 耐　由于溶样过 程 中加 入 了 Ｌ － ｆ 合稀 释 剂 ［ 对单 一 稀 释　 ｕＨ 混 相剂可减少 Ｌ 、 ｕ Ｈｆ比值 的测 定 误 差 ］ Ｌ 、 ｆ元 素 在 同 一 酸　 ，ｕ Ｈ 介质 中的矛 盾 行 为 可 引 起 稀 释 剂 潜在 的 不稳 定 性 。实 验　 表 明（ ｌ ｈｒＴ ｉ， ０ ） 在 １ ｏ Ｌ盐 酸介 质 中 ，当 Ｈ 　 Ｂｉ ｅ ―ｏ ２ １ ， ｍ ｌ ｃ ｔ ｌ ０ ／ ｆ＞ ０ １ ｏ Ｌ ， ｕ可 以不溶的氟络合物形 式沉淀 出来 。因此 ， ．ｍ ｌ 时 Ｌ ／ 　熔元素 Ｔ 易 于在 进 样 锥 上发 生 沉 积 ，形 成 电 障 （ ｌ ｔｃｌ ｉ ｅｅ ｒ ａ ｃｉ 　ｓｉ ｄ 而影响 Ｈ 的通过 ， ｈ ｌ） ｅ ｆ 此外 ， 子流 中的 Ｔ 会对 Ｈ 产生　 离 ｉ ｆ基体效 应。ｃ 对 Ｈ 的影 响与 Ｔ 相似 ， 只有在 高 ｃ 样 品　 ｒ ｆ ｉ 但 ｒ（ 如球粒 陨 石 和科 马 提岩 ） 其影 响 才 明显 。溶 样过 程 在 约　控　 ａ　 辞２０～ ０ ￣ ０ ４０Ｃ的温度下用 ＨＣ０ 驱 赶 Ｈ １　 Ｆ时 ，ｃ 氧化成 ｃ６ 　 ｒ 　 （ ｒ　 形式而 与 Ｈ 性质 相似 ， ＣＯ ） ｆ 故存 留在 阴离 子交 换柱 上 ， 　并 最终 与 Ｈ 一 起 从 交 换 柱 上淋 洗 下 来 。 Ｔ 和 ｃ 与 Ｈｆ ｆ ｉ ｒ 的分　离用阳离子交换技术实现 （ Ｇ ０ Ｘ Ａ ５ Ｗ― ８树脂 ， ０ ４ ０目）　 ２０～ ０ ， 交换介质为 ＨＣ一 ２ 　Ｈ １ Ｏ 一 Ｆ的混合 酸。元素 ｚ ，甚至 于高 ｚ　 Ｈ ｒ ｒ样 品 ， Ｈ 的 电 离 和运 移 均 不 会 产 生 影 响 ， ｒ 对 ｆ ｚ 既无 Ｈ 的 同　 ｆ量异位 素 ， 也不会形成 同质量 的化合 分子而 干扰 Ｈ 的 同位　 ｆ素 测 定 。故 无 需 实 现 Ｈ ｆ与 ｚ ｒ的 分 离 ，而 这 种 分 离 对 于　图 １ １８ 以来 发表 的 Ｈｆ 　 ９ ０年 同位 素地 球化 学文献 （ 作　 者统计资料 ， 不包 含会议摘要 ） 　Ｆｇ１ Ｐ ｂｉ ｅ　ａ ｅ 　ｎＨ 　ｏ ｐ　ｉｃ　９ ０ ａｓ ａｔ ｉ 　 ｕｌｈ ｄｐｐｒ ｏ　 ｆｓｔ ｅ ｎ ｅ１８ （ ｂｔ ｃ 　 ． ｓ ｓ ｉ ｏ ｓ ｒ ｓ ａｅｎｔｎｌｄｄ　 ｒ　ｏ ｉｃ ｅ ） 　 ｕＴＭＳ和 ｈｔ Ｉ Ｉ ｏ― ＭＳ是 至 关 重要 的 。含 稀 土 元素 的氟盐 用 浓　 Ｓ Ｈ ： Ｏ ： Ｃ０ 混 合 酸 （ 仅 用 ＨＣ０ ） 溶 ，蒸 干 后 用　 Ｆ ＨＮ 　 Ｈ １　 或 １　 重 Ｈ Ｏ 提取 。加 入 Ｈ １　 Ｎ　 Ｃ０ 在于破坏 氟盐 ， Ｒ Ｅ完 全溶解 出　 使 Ｅ 来。样 液载人 阳离 子交 换 柱 （ Ｇ Ｏ Ｘ ２树脂 ， ０ ４ ０ Ａ Ｓ Ｗ― １ ２０～ ０　维普资讯 １ 　 ８８Ａ ｔ　ｅ ｏｏｉ 　ｉｉ 岩石学报 ｃ Ｐ ｔ ｌ ｃ Ｓｎｃ ａ ｒ ｇａ ａ２０ ， ３２　 ０７ ２ （ ）目） ，分别用稀 ＨＮ ３ Ｃ Ｈ ０ 混合 酸 和稀 Ｈ Ｏ 二 次淋 洗 ， Ｏ： ２２　 Ｎ３ 　使 Ｒ Ｅ纯化 ，再用浓 ＨＮ 　 Ｅ Ｏ 溶解吸 收大部 Ｈ Ｅ 直 接用 于　 Ｒ Ｅ，０． ２ ０ ２８ ３ 　Ｊ ＭＣ４ ５ ７　０２ ２ ５ ．８ ２ 　ＭＣＩ ＰＭＳ ― ― 进行 Ｌ 质谱 分析。 Ｃ ｕ 　相对 ＴＭＳ和 ｈｔ Ｉ Ｓ而 言 ， ― ＰＭＳ化 学流 程的优　 Ｉ ｏ― Ｍ Ｓ ＭＣＩ ― Ｃ 越性在于 ： ｆ Ｈ 的纯 化只需 二步 ，而 ＴＭＳ和 ｈｔ Ｉ Ｉ ｏ ＳＭＳ分别用　 ． 三步和 四步 ；Ｌ ｕ的纯化也 只需～ 步 ，ｕ与 Ｙ Ｌ ｂ的分离并无需　 要 。近年来 ， 随着研究 对象 的不 同 ， 学分 离方 法不 断有 新　 化的改 进 （ ａｉ ｅ ａ． ９９；Ｙ ｎ　ｎ 　 ｉ ，１９ ；Ｂｉｈｒ　 Ｄ ｖ 　ｔ １，１９ ｄ 　 ａｇ ａｄＰｎ ９ ９ ｌ ｅ ― ｃ ｔＴ ｆ，２ ０ ； Ｌ 　 ｅ ｒ　 ｎ 　 ｉ ｏ ０ １ ｅ Ｆ ｖ ｅ ａ ｄ Ｐ ｎ，２ ０ ； Ｍｕ ｋ ｒ ｅ　 １ ，２ ０ ； ０ １ ｎ ｅ 　 ｔａ ． ０ １ 　 Ｂｉ ａｒ 　 ｔ １ ，２ ０ ｂ；Ｕｌ ｅ ｋ ｅ ａ ． ０ ３；Ｃ ｎ ｅ ｌ　 ｔａ ． 　 ｚ ｒｏｅ　 ． ０ ３ ｚ ａ ｆ ｃ 　 ｔ １ ，２ ０ ｂ 　 ｏ ｎ ｌ ｅ　 １ ， ｙ０２ ２ ０ ．８ ２ 　ｆ 　｛　 ．　 ｊ． 　１ 　｝ 　 ｝　 】　 ．ｉ 』 ｌ Ｉ ｛ 　０ ２ ２１ 　 ．８ ５一： …： 　 １ ． ｌ ； 　 　川 ，＝ ． 　． ｉｉ 　 　 　。 ” ； 　 　．ｌ ｛ ¨ ｌ 　；　 ｈ Ｌ 　 ！“　。 ＾－ 。 ＇ｉ 　 ｌ　 ＋ｊ 　　 （０ ２ ２ｌ 　 ．８ Ｏ” Ｈｆ 　 　 ／”Ｈｆ ａ ｕ ｖ ｌｅ０２ ２ ５ ．８ ０ 　： 　０２ ２ ５ ± １ ２ Ｄ Ｎ＝ ４ ） 　 ８ １ ８ ６（ Ｓ ， １ ０　２０ ） 并出现了～ 次分离技 术 。特 别是 特效 提取 色谱 树 脂　 ０６ ， 的研 发和应用 ， 极大地提高 了 Ｌ ― ｆ ｕＨ 化学 分离的质量 和效 率　（ ｎ ｅ ｅ ａ． ０ １ Ｌ　 ￣ｒ　 ｎ　 ｉ ，２ ０ ； Ｕｆｅｋ Ｍｕｋｒ ｔ １ ，２ ０ ； ｅ Ｆ ｖ ａｄ Ｐｎ ０ １ 　 　 ｅ ｌ ｃ　 ｂ图 ２ 两年来 Ｈ 同位素标准溶液 Ｊ ４ ５测定结果　 ｆ ＭＣ ７Ｆｇ ２ Ｈｆｉ ｔｐｃ ａ ａｙ ｅ　 ｆＪ ４ ５ ｔｎ ａｄ ｓｌｔ ｎ ｉ． 　 　ｓ ｏ ｉ　 ｎ ｌｓ ｓ ｏ　 ＭＣ ７ 　ｓ ｄ ｒ　 ｏｕｉ 　 ｏ ａ ｏｏ ｅ 　ｈ 　 ａ ｔｔ 　 ｅ ｒ　 ｖ ｒｔ ｅ ｐ ｓ　ｗｏ ｙ ａ ｓｅ ａ． ２０ ； ｔ １， ０ ３ 李献 华等 ， ０ ５ 　 ２０ ；杨 岳衡 等 ，０ ６ 。 同时 ， ２０ ） 随　着研 究 的需 要 ， 们 目前 还在 上述 基 础 上开 发 出 Ｌ ． ｆ 人 ｕＨ 与　Ｓ ―ｄＵＰ 、Ｅ ｍ Ｎ 、 ―ｂ Ｒ Ｅ同时分批分离的化 学方法 ， 以同时就一 套　一样品提供 尽 可能 多的 信息 （ ｍｅ ｎｅ ａ． ２ ０ ；Ｋｅｎ ａｎ　 Ａ ｌ 　ｔ １ ， ０ ０ ｌ ｈｎ ｓ ｉ 　 ｉｅ ａ． ０ ２ ｅｅ、 ｃｂｅ　ｔ １，２０ ；李 献 华 等 ， 专　 ｔ １，２０ ；Ｎ ｂｌ ａｏｓｎｅ ａ． ０ ５ 　 Ｊ 　 本 辑）　 。购 自 Ｊｈ ｓｎＭａｈｙＣｍｐｎ ｏ ｎｏ　 ｔ ｅ　 ｏ ａｙ的 Ａｆ Ａ ｓｒ 司 的 Ｈ （ ｔ ｌ 　 ｅａ 公 ａ ｆ 样　品号 ：４ ７ ， １３ ４ 简称 Ｊ １３ ４ 进行 了多 次 Ｈ 同位 素 比值 测　 ＭＣ ４ ７ ） ｆ定（ ３ 。 图 ）　近两年 来的 Ｊ Ａ ５的” Ｈ ／ 　 ｆ ＭＣ ７ 　 ￡”Ｈ 比值采用 ”Ｈ ／ ｆ 　 　 ￡　Ｈ ： ０ ７２ ．３ ５的指数归～ 的测定 结果 平均 为 ０ ２ ２ ５ ． ８ １８±０ ０ ０ １　 ．０ ０ ６ （ｔ ４ ２ Ｄ 。该测定值 与文献报道 的值在误差范 围内完　 ／：１０， Ｓ ） ＇ 全～致 （ ｏ ｅ　ｔ １ ， ９ ８ 。Ｊ Ｃ ４ ７ Ｎ ｗ ｌｅ ａ． １９ ） Ｍ １３ ４的测定结果 平均为　 ｌ　０ ２２ ８ ．８ １８±０ ０ ０ １ （＇ １７ Ｓ （ ３ ， Ｊ 　 ７　 ． ０ ０ ７ ／＝ ６ ，２ Ｄ） 图 ） 比 ＭＣ ４ ５ ｔ２ ２ Ｈ 同位素测定　 ．　 ｆ 由于 目前 Ｈ 同位 素的测 试 多 以 ＭＣＩ ＰＭＳ为 常规 武　 ｆ ．Ｃ ― 器， 我们在此 拟不对 Ｔ Ｍ Ｉ Ｓ和 ｈｔ Ｉ ｏ ＳＭＳ的测定情况 作～介绍 。 ― 　就 目前市场上 的 ＭＣＩＰＭＳ仪器 而 言 ， ― ― Ｃ 存在 单 聚焦 和 双 聚　焦两种 类 型。前 者 主要 是 Ｍ ｃ ｍａｓＩ ｐｏｅ 而 后 者包 括　 ｉｒ ｓ　ｓ ｒｂ ， ｏ ｏ Ｎ 　 ｓｕ ｅｔＶ 　ｘｏ 和 Ｆｎｉａ　 ｅｔｎ ｏ这里 ， 们仅　 ｕＩ ｔ ｍ ｎ、 Ｇ Ａ ｉ ｎｒ ｍ ｉｎｇｎＮ ｐｕｅ 我的”ＨＶ Ｈ 比值 稍高。该测量值使用 了 Ｎ ｐｕ ｅ虚 拟放大　 　 ｔｍ　ｆ ｅｔ ｎ 器功能 ， 采用 ９组 ×１ ０个 比值 方法测定 ， 中每个 比值的积　 其 分时间为 ８秒。在每次测量之前进行 ０ ５ｍａｓ的 ｂ ｅ ｎ 测　 ．　 ｓ ｓ ｉ ａ ｌｅ介绍安装在 中 国科 学 院地 质 与地 球物 理 研究 所 的 Ｆｎ ｉ ｎ ｉｎｇ 　 ａ Ｎ ｐｕｅ仪器及 Ｈ 测试 的简单情况 （ ｅｔｎ ｆ 徐平等 ，０ ４ 。 ２０ ） 　Ｎ ｐｕｅＭＣ ＩＰＭＳ由德国 Ｆｎ ｉ ｎＭａ 公司制造 ， ｅｔｎ　 ― ― Ｃ ｉｎｇ 　 ｔ ａ 是由　 Ｔ ＩＯ （ Ｉ Ｓ 和 Ｅ Ｅ Ｎ ２（Ｃ ― ） ＲＴ Ｎ ＴＭ ） Ｌ ＭＥ Ｔ Ｉ ＰＭＳ 两部分组成 （ ２ 。 图 ）　 在离子 的光学通路 上采 用双 聚焦 （ 能量 聚焦和 质量 聚焦 ） 设　 计， 并采 用 动 态 变焦 （ ｏｍ） 利 可 以将 质 量 色 散 扩 大 至　 ｚｏ 专量作为样品测量的背 景在 随后 的样 品测量后 进行 自动在线　校正 ， 每次测完样 品溶液之 后采用 ２ Ｎ 　＋１ ％Ｈ Ｏ ％ＨＦ溶液进　行 清洗 ２分钟 ， 检测　 Ｈ 的信 号至低 于 ４ ｆ ０微伏 后进 行下 ～　次样品的测量 ， 的测量 时间 约为 １ 总 ５分 钟。但上 述 方式需　时较长 ， 不适 合锆石 的激 光原 位 Ｈ 同位 素测 定。为探 索适　 ｆ 合锆石原位测定 的 方式 ， 我们 在后继 测量 中未 使用 Ｎ ｐｕｅ ｅｔｎ　虚拟放大器的情况 下 ， 采用 ０ １ １秒 的积分 时间获 得 ２０ 并 ．３ ０　１％ 。在该实验室 的 Ｎ ｐｕ ｅ ７ ｅｔｎ 仪器上配有 ９个法拉第杯 接收　器和～个 离子计 数器接收器。除 了中心杯 和离子计 数器外 ， 　组数据 ， 总的测量 时间约为 １ 分钟 。该 情形 下单次测 量的精　 度明显低于前 ６次测量 的数 据 ， 总体获得 的测量精度 与前　 但述结果在误差 范围内～致 （ ３ ， 明所获得数 据的质 量基　 图 ）表 本与积分模式无关 。 　其余 ８个法拉第杯 配置在中心杯 的两侧 ， 以马达驱动进 行　 并 精确的位置调节 。 　我 们 采 用 ２０ ｐ 的 Ｊ ４ ５ ｆ标 准 溶 液 检 验 了　 ０ｐｍ ＭＣ ７　ＨＮ ｐｕ ｅＭＣ ＩＰ ＭＳ仪器 的稳 定性 和分析数据 的重现性。标　 ｅｔｎ　 ―Ｃ ． 准溶液 Ｈ 测定 的仪 器参数 和接 收器的杯结 构见 表 ２ ｆ 。测试　 采用静态的信号采集模 式 ， 运用 Ｎ ｐｕ ｅＭＣＩＰ Ｍ ｅｔｎ　 ― ? Ｓ的虚拟　 Ｃ 放大器的技术 ， 在每个探 测器同时采集完～个 ｂｏｋ后 ， ｌ ｃ 运用　 软件 自动轮流更换其后 的放 大器电路 ， 在采集 九个 ｂｏｋ后 ， ｌ ｃ 　各放大器 电路 与原探 测器恢 复～致 。该技 术可 有效 地消 除　ＭＣ ＩＰＭＳ仪器的 出现 ， Ｈ 同位 素的快 速 准确测 定　 ． ― Ｃ 使 ｆ成为 可能 。同时 ， 仪器分析用量 低 、 精度高 、 该 分析 化学流程　短 和仪 器分析 省时等特点 。可 以相 信 ， ― Ｐ Ｍ ＭＣＩ ― Ｓ将 是未来　 Ｃ 相 当长～段 时间内 Ｌ － ｆ ｕＨ 同位素测定 的主要仪 器。 　因各法拉第杯 接收器后 的放大 器 的增益不 同所 造成 的 同位　 素比值 的误差 ， 提高 同位素 比值测定 的精度 。图 ２展 出的是　 本实验室近两年来对 国际 Ｈ 同位素 测试标 样 Ｊ ４ ５标 准　 ｆ ＭＣ ７ 溶液的跟踪测试结 果。我们 同 时还对本 实验 室 的内部标 准　３ 锆石 Ｈ 同位素激 光测 定技术　 ｆ锆石是各类成 因岩石 中常 见 的副矿 物 ， Ｕ Ｐ 是 ―ｂ同位 素　定年 的重 要对 象 。随着 近年来 同位 素年代学 向微 区高精 度　维普资讯 吴福元等 ：ｕＨ 同位 素体 系及 其岩石学应用　 Ｌ ―ｆ１９ ８　表 ２ Ｈｆ 　 同位素比值测定 （ 液进样 和激光剥蚀进样 ） 溶 采用的接收器配置表及进样 系统参数　Ｔａ ｌ　 　 Ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ｄ ｔ ｎ 　 ｎ 　 ｕ 　 ｏ ｆ ｕ ａ ｉｎ 　ｏ 　 ｏｕ ｉｎ ａ ｄ ｓ ｌ 　ｎ ｒｄ ｃ ｉｎ 　 ｂｅ２ ａ ｕ ｅ ｎ 　 ｎ ｉ ｏ ｓ ａ ｄ ｃ ｐ ｃ ｎｉ ｒ ｔ ｓ ｆｒｓ ｌｔ 　 ｎ 　 ｏｉ ｉ ｔｏ ｕ ｔ ｓ ｃ ｉ ｇ ｏ ｏ ｄ ｏ０ ２８ ３ 　 ． ２ ０Ｊ ＭＣ１ ３ ４４ 　 ｔｒ ａｅ ｉ ） ４ ７ （ｓ ｎ ｅｇ ｔ　ｍｅ　 ｉ ｔＪ ＭＣ１ ３ ４０ １ １　 ｔｒａｅ ｉ ） ４ ７ （ ．３　 ｉ ｅ ｇ ｔ ｔ ｓｎ 　ｍｅ　； 　 ｛ ： 　 ０． ２ ０ ２８ ２ 　…　ｌ，， ４　 ｉ如 ｝　蠢 ｝㈧； 　蕊如 　 　 “。￡ 　 ｊ 　 ～　ｌ； 潞ｌ 　　 　 ＝ ｊ 　　 。： ． ｝｝ ． 　　 ｌ， 　…　 ｉ 　｝ ｌ 　ｌ｝：．。　 ｌ １； ｌ　 ｛　 ｌ镰 　。 Ⅷ引 　； 。 　 　 　… … ， 　 ， 　”　 ｌ 　 … 　… 　；　川　 ｛ ｛ ０ Ｉ 　 ＿ ｛ 　： 　 ’ 　基０． ２ｌ 　 ２８ ５　 ．” ｔｆ ‘ 　ｔ ／”Ｈｆ ｌｅ ｖａｕ： 　　 ：　 。Ｈｆ‘ Ｈ ＂ ａｕ ： ／ Ｉ １ｅ　 ” ｖ０２ ２ ０ 　８ ｌ　Ｏ２ ２ ８ ± １ ２ Ｄ Ｎ＝ ６ ） ．８ １ ８ ７（ Ｓ ． Ｉ ７　０２ ２ 　 ． ８ Ｏ５Ｏ２ ２ ８ ￣ １ ２ Ｄ Ｎ＝ ８　 ．８ １ ４ ７（ Ｓ ， ５ ）图 ３ Ｈ 同位 素标 准溶液 Ｊ １３ ４测定结果　 　 ｆ ＭＣ ４ ７Ｆ ｇ ３ Ｈｆｉ ｔｐｃａ ａｙｅ　 ｆ ＭＣ１ ３ ４ ｓａ ｄ ｒ　 ｏｕｉｎ ｉ．　 　 ｏｏ ｉ　ｎ ｌｓｓｏ　 ｓ Ｊ ４ ７ 　 ｔｎ ａｄｓ ｌｔ 　 ｏ方向发展 ， 锆石 的离 子探 针 （ Ｓ Ｒ ＭＰ 与激 光探 针 （ Ａ　 如 Ｈ Ｉ ） Ｌ― ＩＰ Ｓ 等成 为 目前 ｕ Ｐ ＣＭ ） ― ｂ同位 素定 年 的重 要方 法。另 一方　 面， 锆石 的 理想 晶体 化 学 式 为 ＺＳＯ ， 多 数 锆 石 中含 有　 ｒｉ　 大 ０５ 一 ％ 的 Ｈ ， ．％ ２ ｆ因而也是进行 Ｈ 同位素测定的理想矿 物 。 ｆ 　（ ． ＰＭ ） ＭＣＩ ． Ｓ 的出现 ， Ｃ 使人们可 以在单 颗粒锆石 上进 行激 光　 剥蚀原 位 取 样 （ｎｓｕ 、 ｉ―ｉ ） 剥蚀 出 的气 溶胶 通 过 载 气 （ ｒ或　 ｔ ＡＨｅ 载入高分辨 多接 受 电感耦 合 等离 子体质 谱 进行 同位 素　 ） 比值 的 精 确 测 定 （ Ａ ＭＣ ＩＰ Ｓ）（ ｈｒ ａ　 ｎ　 ｌｅ ， Ｌ― ― Ｍ Ｃ Ｔ ｉｗ ｌ ａｄ Ｗａ ｒ ｌ ｌ ｄ 　１９ ９ ５； Ｍａ ｈ ｄ ｏ ｎ 　 ｉ ｎ ｔｉ ２ ０１ Ｇｒ ｆ 　 ｔａ ．，２ ０ 　 ｃ ａ ａ 　ａ ｄ Ｓ ｍｏ ｅ ｔ， ０ ； ｉｉ ｅ １ ｆｎ 　 ０ ０，锆 石 中 由 于 Ｌ ／ ｆ比值 很 低 （ Ｌ ／ ’ ｆ比值 通 常 小 于　 ｕＨ 　 ｕ”Ｈ ００２ ， ．０ ） 因而 由‘ ｕ衰 变 生成 的” Ｈ 极 少 。因此 ， 石 的　 　Ｌ 　ｆ 锆Ｈ／ ｆ ｆｍＨ 比值 可 以代 表该 锆 石形 成 时 的　 Ｈ／ 　 ｆ ｆ” Ｈ 比值 ， 　２０ ） ０ ２ 。运用此 方法获得 的 Ｈ 同位素 的测定 精度 不仅 可 以 ｆ 　与 ＴＭ 技术测定 的数据精 度相 当， ＩＳ 而且对样 品 的制备 要求　大大降低 ， 测试速 度大大加快。通过与锆 石的背散射 电子 图　 象（ Ｓ ） Ｂ Ｅ 或锆石的阴极发光图象 （ Ｌ 结合 ， Ｃ） 还可获得锆石 的　从而 为 讨 论 其 成 因 提 供 重 要 信 息 （ ａ ｈｔ ｅ ａ． ９ １　 Ｐ ｔ ｅ　ｔ １ ，１８ ； ｃ ｔ 　Ｋ ｕ ｓｎｅ ａ． ２ ０ ；Ｋｎ ｙａｄＭａｓ ２０ ）　 ｎ ｄｅ　ｔ １， ０ １ ｉ 　ｎ　 ｓ ， ０ ３ 。 　 ｎ尽管我们 可以将整粒 锆石 溶解 ， 后将 其 中的 Ｈ 分 离　 然 ｆ 出来 ， 并用 ＴＭ Ｉ Ｓ或 ｈ ｔ Ｉ ｏ ＳＭＳ方法进行测定来获得它 的 Ｈ 同　 ． ｆＨ 同位素组成 的空 间变化信息 。特 别是 配合 微区的 ｕ Ｐ 年　 ｆ ―ｂ 龄测定和微量元素 分析 ， 石 的微 区 Ｈ 同位素 数据 可对该　 锆 ｆ 锆石 的成 因演化提 供重要 的制约参数。 　 下 面仅介 绍在 中国科学 院地质 与地球 物理研 究所新 引　 进 的 Ｎ ｐｕ ｅ多 接 受 电感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 仪 和 Ｇ ｏ ｓ ｅ ｔｎ ｅｌ 　 ａ １３ ｍ准 分子激光剥蚀 系统 （ Ａ ＭＣＩＰ Ｓ 上锆石 微 区 Ｈ 　 ９ｎ Ｌ― ― Ｍ ） Ｃ ｆ 同位 素的测定 情况 。详细细节可参见徐平等 （０ ４ 文章 。 ２０ ） 　位素组成 。但这两 种 方法 存在 样 品溶解 的工 作量 大 以及 得　不到锆石 内部 Ｈ 同位素组成空 间变化信息 的缺点 。锆 石的　 ｆ原位 （ｎｓｕ Ｈ 同位素 测定还 可 以采用 二次 离子质 谱技 术　 ｉ．ｔ） ｆ ｉ（Ｉ ） ＳＭＳ 进行 。但现有 的研究 表明 ， 采用 ＳＭＳ技 术测定 所得　 Ｉ 到的 Ｈ 同位素 （ ｆ 如　 Ｈ／ Ｈ ｆ　 ｆ比值 ） 的精 度 比 ＴＭＳ技 术获　 Ｉ 得的精度约低一个数量级 （ ｉｎ　ｔ １，１９ ） Ｋ ｎｙｅ ａ． ９ １ 。另 外 ，Ｉ 　 　 ＳＭＳ 技术使用费用 和仪器 购置 的极 为 昂贵也 阻碍 了此技术 的普　３ １ １３ ｍ激光器简 介　 ．　 ９ ｎ遍运用 。近几年 来 ， 着多 接 受 电感耦 合等 离 子质 谱 技 术　 随中国科学院地质与地球物理研究所新引进 的 Ｎ ｐｕ ｅ ｅｔｎ 多　维普资讯 １０ ９　Ａ ｔ Ｐ ｔ ｌ ｉ 　ｉｉ 岩石学报 ｃ 　 ｅ ｏ ｇｃ Ｓｎｃ ａ ｒｏ ａ ａ２０ ２ （ ） ０ ７， ３ ２　接 收电感 耦 合 等离 子 体 质 谱 仪配 有 １３ ｍ激 光取 样 系 统　 ９ｎ（ Ａ― Ｃ ＩＰ ） Ｌ Ｍ ― ＭＳ 。该 Ｇ ｏ ｓ１３ ｍ准分子激光取样系统 ， Ｃ ｅｌ 　９ ｎ ａ 采　 用德 国 Ｌｍ ａＰ ｙｉ ａ ｄ　 ｈｓ ｋ公司制 造 的 １３ ｍ准分 子激 光发 生器　 ９ｎ比值误差较 大；（ ） ４ 针对 上述情 况 ，ｉ ｋ　ｎ　 ｒ ａ（ ０ ５　 Ｉｕ ａａｄＨｉｔ ２０ ） ｚ ａ 提 出采用激光 剥蚀 过程中 口 　的平均值来进行校 正。 　我们 曾利 用 Ｊ １３４标 准 溶 液 并按 Ｙ ／ ｆ＝０ ０ ５　 ＭＣ ４ ７ ｂＨ ．０ 、０ ０ 、．２ ０ ０ 、． ． ｌ０ ０ 、．５ ０ ３的配 比进 行 Ｙ ｂ干扰 及其校 正实验 （ 徐　产 生 １３ ｍ的深紫外激光 ， ９ｎ 经过 Ｇ ｏａ 公 司设计 制造的激光　 ｅｌ ｓ 匀化光路将 能量 均匀 的高 能激光 聚焦 于样 品 的表面 。样 品　观察 和样 品池 的驱动 系统及操 作软件是 Ｃ ｔｃ 司设计 制造　 ｅ 公 ａ 的 Ｅ Ｘ ０ 。激 光的脉冲宽 度为 １ ｎ ， Ｓ２０ ５ ｓ 激光 匀化 器 的透镜 矩　平等 ，０ ４ ， ２０ ） 获得 卢 ＝０ ８２ 口 ｆ 　 ．７ ５× 　的经验关系 ， 并在以前 的　测定 中一直采 用这 一校 正方案 。该方法虽然对低 Ｙ ｂ含量 的　锆石可获得满 意的数据 ， 但对 高 Ｙ ｂ含 量的锆 石却 存在 一定　的问题 。我们后来 的多次 测定 发现 ， 器 的 卢 仪 　数 据在 分析　 过程 中是变化 的（ ４ ， 图 ） 且溶 液的 卢 　值 与锆 石 的 卢 　值 存在　阵为 １ ８ 激光束斑 的大小 分为 ３ ６ １ 、２６ 、４ １７微　 ８×１ ， 、 、６ ３ 、３９ 、２米 ７个 档 。激 光 的 最 大 实 际 输 出 功 率 经 过 实 测 可 达　３ Ｊｃ ５ ／ ｍ　明显 的差别 。因此 ， 我们在最近 的测 定过程 中 已不采 用这一　方案 ， 取而代之 的是直接 采 用锆 石激光 剥蚀 过程 中 的　 值　 （ 　ｔ １，２０ ） Ｗｕｅ ａ． ０ ６ 。实 验 对 比分 析发 现 ， 用单 个 分 析 点　 　 采 卢 　校正获得 的数据较用平均 口 　所获 得数据 的误 差稍大 ， 但　 多个分析 点的加权平 均值仍 为一致 （ ５ 。为保证 每个数　 图 ）３２ 同质异位 素的干扰 校正　 ． ” Ｈ 有两个 同质异位 素” Ｌ 　ｆ 　 ｕ和” Ｙ ， 进行 ”Ｈ ／ 　 ｆ 　 ｂ在 　 ｆ” Ｈ 　 比值测定时 ， 必须对 这两个同质异 位素进行精 确的扣除 。对　Ｙ ｂ和 Ｌ ｕ的 干扰进 行 扣 除通 常 采 用如 下 方 程 （ ｈ 　ｔ １， Ｃ ｕｅ ａ．　 　２０ ）　 ０２ ：。Ｈ ：１６ ７ ｆ ７ 　一［ 　ｕ 　 ＂Ｌ 　Ｘ（ 　 ｕ　 Ｌ ）（ ｌ／ ７）‘　 　 ＂Ｌ ／ ｕ ｔ ７ Ｍｌ 　 Ｌ ＋ 　 ６ ５ ｕＹ 　Ｘ（ 　 ｂ ”Ｙ ）（ ７ Ｍｌ ）‘ ］ ｂ ” Ｙ ／ 　 ｂ　 Ｍｌ／ ７ 　　 　 ６ ２ 由于锆石 的”Ｌ ／ 　 ｆ 　 ｕ ” 比值 通 常小 于 ０ ０ ２ 因此 锆 石　 ．０ ，的 ”Ｈ 的干 扰 主 要 来 自” Ｙ 。但 遗 憾 的 是 ， 于 目前 对 Ｙ 　 　ｆ 　ｂ 由 ｂ的丰度值认识不一 （ ｅ ｉ ｒ ａｄＴ ｙ ｒ ９ ３ Ｇ ｆｎｅ ａ．　 Ｄ Ｂｅ ｅ ｎ 　ａｌ ，１９ ； ｒｆ 　ｔ １， ｖ　 ｏ ｉｉ 　２０ ０ ０；Ｃ ｕ ｅ　 １ ，２ ０ ： Ｓ ｇ ｌｅ ａ ．，２ ０ ｈ　ｔ ． ０ ２ ａ ｅ ａ　 ｔ １ 　 ０ ３：Ｖｅ ｖ ｏ ｔｅ　 １ ． ｒ ｏ ｒ　 ｔ ． 　 ａ２ ０ ） 导致不 同研究 者”Ｙ ０４ ， 。 ｂ的校 正方案 不同 。根据 目前 国　际上研究 的情况 ， 一共有 四种方法 获得 Ｙ ｂ的质 量偏移 系数　 （ ） １ 在 Ｈ 同位素标准溶液 中加入适量 的 Ｙ 　 。（ ） ｆ ｂ溶液 ， 通　过改变 卢 　值 来 获 得 正 确 的溶 液 的 Ｈｆ 同位 素 比值 （ ｒｆ 　 Ｇ ｆｎ ｉｉ ｅ ａ． ２０ ２０ ） ２ 在激 光剥 蚀 的同 时加入 Ｙ ｔ １ ， ００， ０ ２ ；（ ） 　 ｂ溶液 ， 　 从 而 获 得 校 正 激 光 数 据 的　 值 （ ａｈｄ　 ｎ　 ｉｏｅｔ　 Ｍ ｃ ａｏａｄ Ｓｍ ｎ ｔ， ｉ ２０ ） ３ 在锆 石激光剥蚀 过程 中直接 测定 Ｙ ０ １ ；（ ） ｂ的信 号 ， 从　 而计算 出　 值 （ ｏｈ ａ　ｔ １ ， ０４） Ｗｏｄ ｅｄｅ ａ． ２０ 。但 由于锆 石中 Ｙ 　 　 ｂ 图 ４ 卢 Ｂｆ 关关系图解 （ 　 Ｙ ｅ ａ． ２ ０ ） 　］　 相 ＷｕＦ 　ｔ １ ， ０６　 　Ｆｇ４ Ｍａｓｂａ　ｏｒｌ ｉ 　 ｅ ｅｎ Ｈ（”ＨＹ” Ｈ ） ｎ　 ｉ．　 ｓ　 ｉ ｃｒ ａｏ ｂｔ ｅ　 ｆ ｓ ｅ ｔｎ ｗ 　 ｔ 。 ｆ ａｄＹｂ（ 　 ｂ ” Ｙ ）ｏ　ｏ ｔ ｎａ ｄｚ ｃｎ ＷｕＦ 　ｔ １， ” Ｙ ／ 　 ｂ ｆｒ ｌ ｉ 　 ｎ　ｉｏ ｓ（ 　 Ｙ ｅ ａ．　 ｓ ｕｏ ｒ 　含量较低 ， 因而给 出的　 值 以及有此而计算 出的 Ｈ 同位素　 ｆ２０ 　 ０６）（ ） １０ Ｍｅｎｐ ｂ ｂ ９ ５０（ ａ　Ｙ ） 　｝　 Ｉｌ　 ｌ 　ｉ ｌ 　” Ｈ　 ”Ｈｆｖ ｊ ｃ 　 ａｕ： 　‘ １ 　 ｌ 　０２ ２ ９ ±９（ ２ ） ．８ ２ ７ Ｎ： ５　图 ５ １０ 　９ ５ ０在不 同　 ｂ 校正情形下 的数据对 比（ 　Ｙ ｅ ａ． ２０ ） ＷｕＦ 　ｔ １ ， ０ ６　 　Ｆｇ５ ”Ｈ： 　 ｆ ｏ ｅｔ ｎ　ｓ ｇｉｄｖ ｕｌ Ｙ ａ ｄｍ ａ Ｙ ｖｌｅ　ｏ ９ ５０ ｄ ｒ ｇｉ ｓ ｕｌ ｅ　ｂａ ｏ （ 　 Ｙ ｅ ａ．　 ｉ． 　 Ｉ”Ｈ 　 ｒ ｃ ｏｓｕｉ 　ｎ ｉｄ ａ 卢 ｈ ｎ 　 ｅｎ卢 ｂ ａｕｓｆｒ １０ 　 ｕ ｎ　ｎ ｉ　ａ ｒａ ｌｉｎ ＷｕＦ 　ｔ １ ， ／ ｃ ｉ ｎ ｉ 　 　 　 ｉ ―ｔ ｓ ｔ 　 ２０ ） ０ ６　维普资讯 吴福元等 ：ｕＨ 同位素体 系及 其岩石 学应 用 Ｌ?ｆ 　１ 　 ９１据点的精度 ， 我们 现在采用 平均 卢 　来进行 Ｙ ｂ的干扰 校正 。 　 但 在后面 的介绍可 以看 出 ， 激光 测定锆 石” Ｈ 　 ｆ比值 的　 　 Ｗ” Ｈ高 ，。 Ｗ”Ｈ 比值 的精度也越来越高 。 ”Ｈ 　 ｆ 　因此 ， 采用我们的 Ｎ ｐｕｅ多 接受 电感 耦合 等离 子体 质　 ｅｔｎ 谱和 Ｇ ｏ ｓ１３ ｍ Ａ Ｆ准 分子 激光 剥蚀 系统 可 以对锆 石 的　 ｅｌ 　９ ｎ 　 ｒ ａ准确性主要取决 于 Ｙ ｂ的同位 素 比值 ， 卢 而 　值 的选择 对 低　 Ｙ／ ｆ ｂ Ｈ 比值 的样 品影 响不大 。 　Ｙ 校 正过程中的另 一个 重要 问题是 Ｙ ｂ ｂ同位 素 比值 的　Ｈ 同位素 比值 和” Ｌ ／ 　 比值 进行 精确 的测定 。无 论 是　 ｆ 。 ｕ ” Ｈｆ 在原位或者扫描 模式 下 ， 可准 确地 实现锆 石 的微 区 Ｈ 同　 均 ｆ 位素测定 。但 由于样 品本身的局限性 ， 我们在 实验过程 中基　本不采取扫描 模式 。在 原位情 形 下 ， 用 目前 的校正 方案 ， 运 　 我们甚至可 以对高 Ｙ ｂ含量 的锆石进行准确 的校正 。图 ８所　 示 的是采 自东北地 区同一 岩体的两件样 品 ， 两者锆 石 的 Ｙ ／ ｂ　 Ｈ 存 在 明显差 别。采用 以前 的校 正方案 ， Ｙ ／ ｆ 品的　 ｆ 高 ｂＨ 样取选 。仅就　 Ｙ ／ 　 ｂ比值而言 ， ｂ ”Ｙ 目前提 出的值 的变化 范围　为 ０５９ ．７ ９～０５ ８ （ ６ 。我们 的计算 表明 ， ．８ ７ 图 ） 采用 不同的 Ｙ 　 ｂ丰度对获得 ”Ｈ 　 ｆ 。 Ｗ”Ｈ 的准 确 比值 有着非 常重要 的影 响 （ 图　７ 。从 我 们 对 ９ ５０ 的分 析结 果 来 看 ， ） １０ 目前提 出 的” Ｙ ／ 　 ｂ　 ”Ｙ ０５８ 　 ｂ＝ ．８７可能 比较适合我们获得可信 的 Ｈ 同位素比值　 ｆ（ ７。 图 ）　Ｈ 同位素 比值 明显偏 高。但 若采 用新 的校 正 方案 ， 获得　 ｆ 所的数据 明显 与低 Ｙ ／ 样品 的 Ｈ 同位素数 据一 致 ， 明我　 ｂ Ｈｆ ｆ 表 们现在 的校 正 方 案 甚 至 有 可 能 对 高 Ｙ ｂ的锆 石进 行 准确　测定 。 　但是值得指 出的是 ， 离子探 针 的近表 面分 析不 同 ， 与 激　光微 区测定 基本 上是一 种 破坏 性 的分析 技术 （ 消耗 样 品）　 。一个合理 的工作程 序是 ， 用离 子探针 进行 锆石 的 ＵＰ 先 ．ｂ年　龄测定 、 Ｏ同位素分析 和 Ｔ 含量 分析 ， ｉ 然后再 在原 分析点上　 测定 Ｈｆ 同位素组 成。 当然 ， 于颗粒 较大 而均 匀 的锆 石 而　 对 言， 上述问题并不 存在 。但 从另 外一个 角度 来看 ， 激光 所 具　 有 的一定剥 蚀深 度可使 我们 能够 讨论矿 物 内部 的同位 素组　 成变化 （ ｏ ｈａ　ｔ １ ， ０ ４ ， 也相 当于 目前离 子探 针　 Ｗｏｄ ｅｄｅ ａ． ２０ ） 这 　中 的所 谓深 度 剖 面 。 　、 ｂ ”、 ｂ ’　 ＿　以上是锆石激光微区 的 Ｈ 同位素测 定情 况 ， ｆ 实际上 ， 除　 锆石 （ 括曲晶石 ） ， 包 外 我们现在还可 以对斜锆石进行激 光原　 位测定 ， 其测定方法与锆石基本 相同 。国外学 者还报道 了对　图 ６ 不 同学 者提出的　 Ｙ ／ ｂ同位素 比值对 比 （ 　 ｂ 　Ｙ ＷｕＦ 　ｔ １， ０ ６ 　 Ｙｅ ａ． ２ ０ ） 　Ｆｇ 　 ｉ．６ Ｃ ｍｐ ｒ ｏ 　ｏ　 ｏ ａｉ ｎ ｆ ｓ Ｙｂ 　 Ｙｂ ａ ｉｓ ｒ ｐ ｓ ｄ ｙ ／ 　ｒ ｔ 　ｐ ｏ ｏ ｅ 　ｂ 　 ｏ金 红石进行 Ｈｆ 位 素 比值 的 激光 测 定 （ ｈｕ ｒｕ　ｔ １ ， 同 Ｃ ｏｋｏｎ ｅ ａ．　 　２０ ） 但我 们 的研 究发 现 ， 矿物 有时较低 的 Ｈ 含量 使得　 ０５ ， 该 ｆ 高精度 的数据分析难 以实现 。根 据 目前 的情 况 来看 （ ａｆ 　 Ｂｒｄ ｏｄｆ ｒ ｔｅｅｒｈｒ ＷｕＦ 　ｔ １， ０６ 　 ｉｅｅ 　 ｓａｃｅｓ（ 　 Ｙｅ ａ． ２ ０ ） ｎｒ 　ｅ ａ． ２ ０ ） 异性石也 可能是一个潜 在的能用 于原位 Ｈ 同　 ｔ １ ， ０３ ， 　 ｆ位素分析 的矿物 。 　 ３ ３ 锆石微 区 Ｈ 同位素测定　 ． ｆ将仪器标定 后 ， 们 开 始进 行 锆 石 的 Ｈ 我 ｆ同位 素 测定 。 　１３ ｒ 准分子激光取样 系统 的仪器 参数 见表 ２ 接 收器 的杯　 ９ ｎｎ ， 结构 和溶液 方法相 同（ ２ 。 由于 激光 对锆 石的剥 蚀速 率　 表 ） 较快 ， 常在 进行锆 石 的激光 原位 取样 分析 时 ， 通 只能 允许 １ 　４ Ｌ ―ｆ 　 ｕＨ 同位素定年　和 Ｒ ．ｒＳ Ｎ ｂＳ、ｍ． ｄ体 系 相 同 ， ｕＨ 体 系 也 可 用 于 地 质 体　 Ｌ ．ｆ的同位 素 定 年 。通过 获得 一 组 样 品 的” Ｌ／ 　 和” ＨＷ 。 ｕ ” Ｈｆ 。 　分钟 左右的信号采集时间 。因此 ， 我们在进 行激光 原位取样　时采用静 态测 定模 式 ， 不使 用 Ｎ ｐｕ ｅ的虚 拟放 大 器功 能 。 ｅ ｔｎ 　 干扰校正 取　 Ｌ ／ 　 ｕ＝０ ０ ６ ５ １　ｂ ” Ｙ ｕ”Ｌ ．２ ５ 、２ ／ 　 ｂ＝０ ５８ 、Ｙ ７Ｙ ． ８ ７卢 ｂ 　Ｈ 同位素 比值 ， ｆ 我们 可以构筑一 条等时线 。该 等时线 的斜　率 与形成年龄有关 ， 而等 时线 的截距 代表 了地质体形成 时 的　 初 始 Ｈ 同位 素组成 。该等 时线 的公 式为 ： ｆ 　（７－ 　 Ｈ ） ＝（７－ 　 Ｈ ） 　 Ｉ／７ ｆ ． 　６Ｉ ７ ｆ。 ＋ （７ ｕ　 Ｈ ） ×（ ＾一１　 ６Ｉ ７ ｆ Ｉ／ ７ 　 ｆ 　６ ／７ ｆＩ ｅ。 ） Ｌ ７采用锆石激光剥蚀点 的平均值 。 　我们 以前 曾对 国 际标 准锆 石 ９５ ０进 行 过测 定 （ 平　 １０ 徐和 其 它 等 时 线 的原 理 相 同 ， ｕＨ 体 系 也必 须 满 足 同 源 、 Ｌ．ｆ 　等 ，０ ４ 。采用 Ａ 为载气 ， ３ ２０ ） ｒ 在 ２微米 束斑直径 、５／ ｍ 能　 １Ｊｃ 　 量密度 、Ｏ ｚ激光频 率下线扫描 的　 Ｈ 信号强度 为 ３ ｌＨ ｆ Ｖ。采　 用不 同束斑直 径 、 原位 （ｎｓｕ 和线 扫 描 （ｉｅｓａ ， ａｔ ） ｉ ｉ） 　ｔ １ 　ｃｎ ｒｓ ｒ　 ｎ ｅ 两种 方法 对其 Ｈ 同位素组成进 行 了测定 ，结果 获得 的值均　 ｆ 与推荐值一致 ， 映无论 是原 位还 是线扫 描 ， 可获得 可信　 反 均 的数据 。但 随 着 束 斑 直 径 的增 大 ， 获 得 的 信 号 强 度 越　 所同时和封闭这三个 条件 。但对全 岩（ 岩浆岩 ） 系而言 ， 体 目前　 积累 的资料还 难 以说 明这些 岩 石是 否具 有足 够大 的 Ｌ／ ｆ ｕ Ｈ　 比值范 围， 以构筑精度较高 的等时线 （ ａｃｅ　ｎ　ａ ｕ ｔ， ＰｔｈｔａｄＴ ｔ ｍｏ 　 ｔ ｓ ｏ １ ８ ｂ ｃｅｅ　　１ ， ９ ７ 。因此 ， ９ １ ：Ｓｈｒｒ ｔ ． １９ ） ｅａ 目前较 多的研究青 睐于　Ｌ／ ｆ ｕ Ｈ 比值较高 的矿物来构 筑矿物等 时线 。在这 方面 ， 含石　榴石 和磷 灰石 的岩石是 目前 Ｌ － ｆ ｕＨ 等时线定 年中最常见的对　维普资讯 １２ ９　Ａｔ　 ｅ ｏ ｇｃ　ｉｉ 岩石 学报 ｃ Ｐｔ ｌ ｉ Ｓｎ ａ ａ ｒｏ ａ ｃ２０ ， ３ ２　 ０７ ２ （ ）０２ ２ ０ 　８ ５　． 　０２ ３ 　 ．８ ３（） １０ 　 ａ９５０ ｌ Ｉ 　 　｛ 　 Ｉ 　 ｛ 　　 ．（） Ｅ ｄ Ｔ ＭＯＲ Ａ１ 　． 　０２ ３ 　 ．８ ２ ０ ２ ３ｌ ．８ 　Ｉ 　０２ ２ ５ 　８ ４　０２ ２ ０ ．８ ４ 　０　Ｚ　￡ 　０　０２ ２ ５ 　８ ３　　 Ｉ ｛ 　　 Ｉ 　 ｌ ｌ Ｉ ｌ１Ｉ１ｌ Ｉ ｝　 ｌ 　 … 　 ’｝｝ 　 ｝ｌ ｌ ｉ１ ．～ ‘｝ 　． 。ｌ 　　 ，１ｌ 　　｛ 　Ｉ 　ｌ 　｛ｌ 　０２ ３ 　 　８ ０皇 　曼 　ｅ－　｝ 　｛ 　Ｉ．　Ｚ　０２ ２ 　 ．８ ９ ０２ ２ 　 　８ ８０２ ２ ０ ．８ ３ 　１ 　Ｙｂ 　 Ｙｂ： ０ ５ ０ 　 ／ ．８ ４ Ｈｆ 　 ／”Ｈｆ：０．０２ ２ ５ ．８ ２ 　Ｙｂ／ Ｙｂ： ０ ５ ０ 　 　 ．８ ４Ｈｆ　 ／ ”Ｈｆ：０．． 　０２ ２ 　 　８ ７２２ ０ ８ ４ ８￣ ９ 　２３３ ８ ０ ２￣４ 　 ６０２ ２ 　 ．８ ６０２ ２ ０ ．８ ２ 　０２ ２ ０ ．８ ５ 　０２ ３ 　 　８ ３（） １０ 　 ｂ ９ ５００２ ２ ５ ．８ ４ 　（） Ｅ ｅ Ｔ ＭＯＲ Ａ： 　０２ ３ 　 ．８ ２ ０ ２ ３ｌ ．８ 　０２ ２ ０ ．８ ４ 　ｔ一－－Ｙｂ 　 Ｙｂ： ０ ５ ６ 　 ／ ．８ ５ Ｙｂ 　 ／ ”Ｙｂ：Ｏ． ８ ５ ５ ６　０２ ３ 　 ．８ ０ ０２ ２ 　 ．８ ９ｈ王　、０２ ２ ５ ．８ ３ 　ｌ Ｉ ｌ 。 ｊ Ｉ 　　 　 ｊ　 ｌ ｝ ｌ　 ｌ 　１ 　 　 ｌ 　 　 ｌ ｌ 　 ｆ ｝ 　ｎ 　” Ｈｆ ｒ Ｈｆ ０ 　 ／呷 ：．２２６ ８ ７ ７￣ １ 　 ４二 ｜　 ＼薹 　皇 　０２ ２ ０ ．８ ３ 　０２ ２ ５ 　８ ２ 　一ｌ¨ 　｝　 １ 　¨ 　（） １ ｏ 　 ｃ ９５ｏ【 。　 『 Ｉｌ’Ｉ 　 １ 　 ’ Ｉ 　１ 　 ｌ 　｝｛ｌ ． －０． ８２８ ¨ Ｉ ２ 　 　Ｉ‘ ： 　０２ ２ 　 ．８ ７ ０２ ２ 　 ．８ ６０２ ２ ０ ．８ ２ 　０２ ２ ０ 　８ ５　０２ ３ 　 ．８ ３（ ） ＥＭＯＲ 　 ｆＴ Ａ０２ ３ 　 ．８ ２ ０ ２ ３ｌ ．８ 　０２ ２ ５ ．８ ４ 　０２ ２ ０ 　８ ４ 　ｔ－ －Ｙｂ 　 Ｙｂ ：０ ５ ８ 　 ／ 　８ ７ Ｈｆ 　 ／”Ｈｆ： ０．２２９ ８ ２ ７￣ ９ 　Ｙ／ Ｙ ｂ　 ｂ一０５ ８　 ．８ ７” Ｈｆ　 　 ／ ”Ｈｆ：０．： 　０　０２ ３ 　 　８ ０ ０２ ２ 　 ．８ ９ ０２ ２ 　 ．８ ８一、０２ ２ ５ ．８ ３ 　０２ ２ ０ ．８ ３ 　， 　，ｌｊ 　　 ｌ 　‘ 　一 　 … 一２２７ ８ ６ ２￣ １ 　 ０ｒ　 、 工 卜　 ＼皇 　薹 　０ ２ ２２ 　 ．８ ５ｌ　 　ｌ Ｉ 　　 ｌＩ。ｌｌ 　 　 　 　ｌ ｌ Ｉ 　ｊ 　．　ｌ一 ｛一ｌ 一 卜ｊ 　 　， 　． 　０２ ２ 　 ．８ ７ ０ ２８ ６ 　 ２ 　｛ 　１｛ ’ｌ 　 　ｉ ｌ 　 　： 　０ ２ ２２ 　 ．８ ０图７ 不同 Ｙ ｂ丰度对 ９ ５０和 Ｔ ＭＯ Ａ标准锆石 Ｈ 同位素 比值 的影响 （ 　 Ｙ ｅ ａ． ２ ０ ） １０ Ｅ Ｒ ｆ ＷｕＦ 　ｔ １ ， ０６ 　 　Ｆ ｇ ７ ’ Ｈｆ ” Ｈｆｒ ｔ 　 ａ ｃ ｌｔ ｎ 　 ｏ 　 　 ０ 　 ｎ 　 ＥＭＯ ｉ　 　 　 ／ ’ 　ａ ｉ ｃ ｌ ｕａ ｉ ｓ ｆｒ９ ５ ０ ａ ｄ Ｔ ｏ ｏ １ ＲＡ　 ｓｎ 　 ａ ｏ ｓ 　 ／ 　 　 ａｕ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ 　 ｙ ｄ ｆ ｒ ｎ　 ｅ ｅ ｒ ｈ ｒ　 ｕ ｉ ｇ ｖ ｒ ｕ 　’ Ｙｂ ” Ｙｂ ｖ ｅ 　 ｒ ｐ ｓ ｄ ｂ 　 ｉ ｅ ｅ ｔｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｓ ｉ ｌ（ 　Ｙ ｅ ａ． ２０ ） ＷｕＦ 　ｔ １， ０ ６　 　０． ８ ２ ２ ３　０ ２ ３　 　８ ｌ０２ ３ 　 　８ ００２ ２ 　 ．８ ９０２ ２ 　 　８ ８０２ ２ 　 　８ ７ ０ｏ 　 　ｏ０Ｏ 　 ５０１　 　００ １　 ．５６ 　 ’ Ｈｆ Ｙｂ １ 　 　图 ８ 同一岩体内部不同样品锆石的 Ｈ 同位 素测定 结果 （ 　Ｙ ｅ ａ． ２０ ） 　 ｆ ＷｕＦ 　ｔ １ ， ０ ６　 　Ｆｇ８ Ａ ａ ｔ ａ ｃｍ ａ ｓｎ　ｆ ｉ ｏｓｆ ｍ ａ　 ｄｖ ｕ 　ｌｔｎｕ ｄｒｄ ｅｅｔ ｂｃｒ ｃｏ　 ｏｅｓ ＷｕＦ 　 　１， ０６ 　 ｉ．　 ｎ ｙｉ 　ｏ ｐｒ ｏｓｏ　ｒ ｎ　 ｏ 　ｎｉ ｉｉ ａ ｐｕｏ　ｎｅ　ｉ ｒｎ Ｙ 　ｏｒ ｔｎｍ ｄｌ（ 　Ｙ ｅ ａ． ２ｏ ） ｌ ｃ ｌ ｉ ｚｃ ｒ ｎ ｄｌ ｆ 　 ｅｉ ｔ维普资讯 吴福元等 ：ｕＨ 同位素体 系及其岩石 学应用　 Ｌ ―ｆ１ 　 ９３物。且 该矿物的存在 还可 为岩石 形成 的温 压条件 提供 重要　参数， 因而是 当前 同位 素定 年 的重要 对象 。 目前 ， 已有 Ｓ 。 ｍ　Ｎ ｄ和 Ｐ ―ｂ法对该矿物进行 年代学 研究 的实例 。但 石榴石　 ｂＰ 较 高的 Ｈ 封 闭温度 和其 中大多数 包裹体 矿物较 低的 Ｈ 含　 ｆ ｆ 量使 Ｌ ― ｆ ｕＨ 法具 有比上述方法更优越 的特点 。 　 意大利西部阿尔卑斯造 山带 中柯石英榴 辉岩 是 目前　 ― 　 Ｈ 法 定 年 的 典 型 代 表 。运 用 ＭＣＩＰ Ｍ ｆ ― ― Ｓ技 术 ， ｕｈ ｎ　 Ｃ Ｄ ｃ ｅｅ ｅ ａ．（９ ７ 对该地 区的榴 辉岩全岩样品及其主要造岩矿物　 ｔ １ １９ ） 　 （ 包括石榴石 、 多硅 白云母和单 斜辉石 ） 行 了 Ｌ ― ｆ Ｓ 　 进 ｕＨ 与 ｍ― Ｎ ｄ同位素定年 研究 。所 获得的 由下而 上三个地 质单元 榴辉　 岩的 Ｌ ― ｆ ｕＨ 矿物 内部 等 时线年龄 分别为 ３ ． ２ ８±１ ２ ４ ． 　 ． 、９ １±Ｌｕ／ 　 Ｈｆ１２和 ６ ． ２ ７ ａ ． ９ ２± ． Ｍ 。这些 年龄与每个单元 内部运用锆石 Ｕ　 ― Ｐ、 ｂ 石榴 石 Ｓ Ｎ ｍ― ｄ和多硅 白云 母 Ａ Ａ 所获 得 的年 龄一致 ， 卜 ｒ 　 这 不仅表明年龄的可信性 ， 而且 反映该地 区上部 的超 高压变　 质 岩较 其下部者较早折返 ， 且这些 岩石均经历 了快速 的折返　过程。 　图 ９ 石 榴石 与磷 灰石的 Ｈ 含量 与 Ｌ／ ｆ ｆ ｕ Ｈ 比值 （ 据有 关　资料综合 ， 但仅含 同位 素稀 释法数据 ） 　Ｆ ｇ ９ Ｈｆｃ ｎ ｅ ￣ ｔ ｎ 　 ｎ 　 ｕ ｉ． 　 　 ｏ ｃ ｎ ａｉ ｓ ａ ｄ Ｌ ／Ｈｆｒ ｔ ｓ ｏ 　 ａ ｅｓ ａ ｄ ｏ 　ａｉ 　 ｆ ｇ ｒ ｔ ｎ 　 ｏ ｎ 　ａａ ｔ （ ｎｙｉ ｔｐｃｄｌ ｉ 　ａａｉ ｌｄｄ　 ｐｔｅ Ｏ ｌ ｓ ｏｉ ｉ ｔ ｎｄｔ ｎ ｕ ｅ ） ｉｓ 　ｏ 　 ｕｏ 　ｃ榴辉岩 Ｌ ― ｆ ｕＨ 同位 素定 年 的第二 个实 例来 自喜马 拉雅　象， 且后者较高 的 Ｌ ／ ｆ ｕ Ｈ 比值使构筑高质 量等时线 年龄 的可　能性增大 （ ９ 。其它 矿物 ， 图 ） 像磷 钇 矿 、 硅铍 钇矿 和独 居 石　也 有 实 际 应 用 （ｃ ｅｅ ｅ ａ． ２ ０ ）　 Ｓｈ ｒ 　ｔ １ ， ０ １ 。 ｒ 　西北 部 Ｔ ｏＭｏａ 穹 隆 中榴辉 岩 及相关 高压 变质 岩 的研 究　 ｓ　 ｒｒ ｉ （ ｅＳｇ）ｒ ｔ ／ ， ０ ０ 。该榴 辉岩 （ ｓ４ 中石榴 石 、 ｄ　ｉ 　　 　 ． ２ ０ ） ｏ ｅａ Ｔ３ ） 绿辉　石和全　 构成一 条 ５ ５±１ Ｍａ的 Ｌ ― ｆ 时线 ， 样品较 高　 ２ ｕＨ 等 该的 Ｈ 同位素初始 比值 暗示该榴 辉岩 的原 岩可能为 印度板块　 ｆ４ １ 全岩体 系的 Ｌ ― ｆ 时线　 ． ｕＨ 等 对大多数全岩体 系 而言 ， 满足 同源 、 同时形成 的 一套 岩　 石多具有狭窄 的 Ｌ ／ ｆ ｕ Ｈ 比值 变化 范围 ， 这就决定 了难 以就 该　 岩石体系构筑高精度 的 Ｌ ― ｆ ｕＨ 等时线 。但从 １８ 以来 ， ９ ０年 仍　 有一定数量 的全岩等 时线发 表。 　 第一 条 Ｌ ― ｆ全 岩 等 时 线 是 Ｐ ｔ ｅ　 ｎ　 ａ ｕ ｏｏ ｕＨ ａ ｈｕ ａｄ Ｔ ｔ ｍ ｔ ｃ ｓ 　北 部边缘的板 内火成岩 ， 而高压 变质泥质岩 （ ｈ５ ａ 的 Ｓ ― Ｃ １７ ） ｍ 　Ｎ ｄ等 时线 年龄 为 ５ ７ ， ５± Ｍａ 两者年 龄相 近 ， 限定 了印度与欧　 亚板块碰撞作用发生 的时 间。 　 与上述情形类似 的是 ，ａ ｅ　ｔ １ ２０ ａ 对斜 长角 闪　 Ｌｐ ｎｅａ．（０ ３ ） 　 岩 中 的 石 榴 石 也 获 得 了 理 想 的 Ｌ ― ｆ等 时 线 年 龄 。 ｕＨ 　 Ａ ｃｉ ｉ 　ｔ １ ２ ０ ） 美洲 西海岸 Ｆａｃ ｃｎ杂岩 中三　 ｎｋｅ ｃ ｅ ａ．（ ０４ 对 ｗ ｚ 　 ｒｎｉ ａ ｓ 个地段含石榴石 的斜 长角闪岩 、 蓝闪石 片岩及榴辉 岩等也进　 行 了 Ｌ ― ｆ Ｓ ― ｄ测定 。尽 管大 多数 情 况下 ， ｕＨ 和 ｍ Ｎ 石榴 石 的　 Ｓ Ｎ ｍ― ｄ体系未能给出有意 义的年龄 ， 石榴石 的 Ｌ ― ｆ 系　 但 ｕＨ 体 给 出了高精 度 的年 代 学 数 据 。根 据 这 些 数 据 ， 者 认 为 ， 作 　 Ｆａｃｓａ ｒｎｉ ｎ杂岩俯冲发生的时代 与上覆 构造接触 的蛇绿 岩时　 ｃ（９ ０ ） １８ ｂ 发表的无球粒 陨石 的结 果 ， 原作 者运 用该等 时线 的　 斜率来反算　 Ｌ ｕ的衰变常 数。Ｐｔｎｉ　ｎ 　ａｃｅ １８ ） ｅ ｉ ｌａ ｄＰ ｔｈｕ（９ １　 ｔｇｌ 发表 了西格 陵兰 Ａ ｉｏ 麻岩 的全 岩 Ｌ ― ｆ ｍｔ ｑ片 ｓ ｕＨ 等时线 ， 获　 所得 的年龄 为 ３ ５ ０ ２ Ｇ 。且样 品中锆石 的分析 点位 于该　 ．５± 、 ２ ａ 等 时线 的起始端 ， 暗示其 形成 年龄 的可靠 性 ， 全岩 等时线　 该 该年 龄与锆石 Ｕ Ｐ ―ｂ年龄的一致性也表 明了这一 点。但可惜　 的是 ， 由于所研究 岩石 的 Ｌ／ ｆ ｕ Ｈ 比值变化有 限， 导致其 Ｌ ― ｆ ｕＨ 　全 岩 等 时 线 年 龄 的误 差 较 大 。 　代 基本 相同 ； 冲发生 的速率 较慢 ， 俯 且处 于一种 高热流 的环　境， 可能代表 了扩 张脊 的俯 冲 ；同时 ， 该套 杂岩 的折 返速 率　也较 慢。 　在上述两项研究 中 ， 研究者 们都 发现 ， 榴石 中其 它矿　 石 物包裹体的存在对 Ｌ ― ｆ ｕＨ 同位素体 系并无 太大 的影 响 ， 因为　 这些矿物包裹 体 的 Ｌ ／ ｆ比值 大 多远 较 石榴 石 小 （ 石除　 ｕＨ 锆另一 个值 得 介 绍 的 全 岩 Ｌ ― ｆ 时 线 是 Ｂ ｒ ｄ ｅ ａ． ｕＨ 等 ａ ｏ　ｔ １ ｆ 　 　 （０２ ） ２０ ａ 对我 国华南 陡山坨组 地层 进行 的工作 ， 他们 所获 得　 的磷块 岩 的全岩 Ｌ ― ｆ 时线年 龄为 ５ ４±２ Ｍａ 与 由 Ｐ ― ｕＨ 等 ８ ６ ， ｂ　 Ｐ ｂ法获得的 ５９ ３± ． Ｍ ９ ． ４ ２ ａ年龄在误 差范 围内一致 ， 明陡　 表 山坨组地层 的沉积 时代 可能要 比我们 以前 认为 的年轻 ， 这也　 被近期 的多项 研究 成果所 证实 。尽管该 等 时线年 龄 的精度　 还不 能令 人满 意 ， 但它无疑证 明了该方法在 此类地层 岩石 中　 进行 定年 的可能性 。 　外 ） 而正是矿物包裹体 的存在 使我 们经 常难 以构筑 高质量　 ，的 Ｓ ― ｄ等时线 。因此 ， ｍＮ 就榴辉 岩或 含石榴 石 的岩石 而言 ， 　 其 Ｌ ―ｆ ｕＨ 定年对矿物纯度的要求远 比 Ｓ ― ｄ法要低。 同时 ， ｍＮ 　由于 Ｌ ｕ较 Ｓ 的衰变常 数差 不多高 三倍 ， ｍ 因而 即使 对新 生　 代岩 石而言 ， 们 仍 可 获得 较 高精 度 的 Ｌ ― ｆ 时线 。但　 我 ｕＨ 等 是， 如果石榴石 中含 有独居 石 、 锆石 等 Ｌ ｕ和 Ｈ 含量 比较 高　 ｆ的矿物包裹体 ， 则所构 筑的 Ｌ ― ｆ ｕＨ 矿物 等时线年 龄有 时可能　是 无 意 义 的 （ ｃｅｅ　ｔ ｌ，２０ Ｓｈｒｒｅ ａ、 ００；Ｂｉ ｅ ―ｏ　 ｎ 　 ｒ ， 　 ｌ ｈａＴ ｉ ａ ｄ Ｆｅ 　 ｃ ｌ ｉ ２ ０ ） 在此 情 况 下 ， ｏｎｌ （０ ６ 提 出 的 在 溶 样 过 程 中　 ０１。 Ｃ ｎｅｌ ２０ ） ｙ４ ２ 含石榴石变质 岩的 Ｌ ? ｆ ． ｕＨ 同位 素定年　 石榴 石是结 晶岩中 ， 特别是变质 岩中一种非 常常见 的矿　维普资讯 １ ４　 ９Ａｔ　 ｅ ｏ ｇｃ　ｉｉ 岩石 学报 ｃ Ｐｔ ｌ ｉ Ｓｎ ａ ａ ｒｏ ａ ｃ２０ ， ３ ２　 ０７ ２ （ ）剔除锆石的化学 分离可 能是解 决 这一 问题 的有效 途径 。另　一大多采用 Ｒ ? ｓ ｅ０ 法来对 此年 龄加 以限 定 ， Ｒ 但 ｅ的活动性 质　 使获得年龄 的解 释复 杂化 。因此 ， 几年来 ， 国学 者都 在　 近 各个应该考虑 的问题 是石 榴石 本身 的成分 不均 一性 和结 晶　历史 ， 如果该矿物具 有较长 时问 的结 晶历史 ， 所获得 年 龄　 则的意义取 决 于 不 同 阶段 石 榴 石 的成 分 特 征 （ ａｅ　ｔ １， Ｌ ｐｎｅ ａ．　 　２０ ｂ Ｓ ｏａｅ ａ． ２０ ）　 ０ ３ ； ｋｒ ｔ １ ， ０６ 。 　　努力探索 Ｌ ― ｆ 对 岩石 圈地 幔进 行定 年 的可行 性 。虽 然　 ｕＨ 法已有 的尝试大 多未 能给 出预定 的年龄 （ ｅｉｉ ｔ １，２０ 　 Ｂ ｄｎ ｅ ａ． ０４： 　　Ｃ ｒ ｏ　ｔ １， ０ ４ ， ａｌ ｎｅ ａ． ２０ ） 但从理论上来说 ，ｕＨ 同位素体 系具　 ｓ 　 Ｌ －ｆ 有较高的封闭温度 ， 并有可能在岩石 圈地幔形 成后一直保 持　 封闭 ， 从而可 以给 出可 信 的年龄 。最 近 Ｗｉｉ ｅ ａ．（０ ６ 　 ｔｇ ｔ １ ２ ０ ） ｔ　　 对法 国中央地块 地幔橄 榄 岩 中的单 斜 辉石 进行 的 Ｌ ― ｆ ｕＨ 定　年， 获得 了非 常理想 的结果 ， 未来 岩石 圈地 幔 的定年 开拓　 为了新的方 向。 　自从 Ｄ ｃ ｅｅｅ ａ．（ ９７ 的文章 发表 以后 ， 榴石成　 ｕｈ ｎ　ｔ １ １９ ） 　 石为 Ｌ－ｆ ｕＨ 同位素体 系的重要研究对象 ， 并发展 成为“ ｕ Ｈ 石　 Ｌ― ｆ 榴石地质年代学 （ ｕＨ 　ａ ｅ ｇｏｈｏ ｏ ｇ ） （ ｌ ｈ ￣Ｔ ｆ　 Ｌ ― ｆ ｒ ｔ ｅｃ ｒ ｌ ｙ ” Ｂｉ ｅ 一ｏ ， ｇｎ 　 ｎｏ ｃ ｔ２０ ） 并 有 大 量 的 研 究 成 果 问 世 （ ｃｅｅ　ｔ １ ，１９ ， ０１ ， Ｓ ｈｒｒｅ ａ． ９ ７　 　２０ ０ ０；Ｂ ｉｈ ￣一 ｏｔ ｅ　 １ ， １ ９ ａ ｄ 　Ｓ ｇ ｙ ｒ ｅ　 １ ， ２ ０ 　 ｌ ｅ Ｔｆ ｔ ． ｃ 　 ａ ９ ９ ； ｅ ｉｏｅ　 ｔ ． ａ ０ ０： Ｐ ｉ ｐ ｏ　 ｔａ ．，２ ０ ； Ｂ ｉ ｈ ￣ Ｔ ｆ ａ ｄ Ｆ ｅ ，２ ０１ Ｌ ｐ ｎ ｈｌ ｐ ｔｅ １ ｉ 　 ０ １ ｌ ｅ 一 ｏｔ ｎ 　 ｒ ｉ ０ ； ａ ｅ 　 ｃ 　从上述介绍可 以看 出， ｕＨ 可 能是一 种具 有 广阔应 用　 Ｌ －ｆ 前景 的同位素定年体 系。但 由于 目前积 累的资料 太少 ， 我们　 还难 以对此作更全 面的介 绍。同时顺便 指出 ， 石榴石和磷 灰　 石的 Ｌ 　 ｆ ｕＨ 体系均 具有 较高 的封 闭 温度 。这一 点将 会 为岩　 石形成 、 冷却 、 升等地 质 过程 的研究 提供 重要 参数 。但 必　 抬 须指 出的是 ， 对于含 石榴 石的变 质岩 ， 由于受 不 同矿物 封闭　温度 的影 响 ， 所构筑 的 Ｌ － ｆ ｕＨ 等时线 的地 质解释 是较为 复杂　 的 。相 比而言 ， 利用 火成岩中石榴 石和磷灰石 所获得 的等时　ｅ ａ． ２０ ｂ Ｊｈ　ｔ １ ， ０ ４ ｈ ｉ ｔ １， ０ ６ ） ｔ １ ， ０ ３ ； ｏｎｅ ａ． ２ ０ ；Ｃ ｏ ｅ ａ． ２ ０ ａ 。可 以　 　 　 　　相信 ， 在未来一段 时间 内 ， 石榴 石仍 将 是 Ｌ － ｆ ｕＨ 同位素 地 质　 年代学研究 的重要 内容。 同时 ， 对 Ｓ Ｎ 相 ｍ―ｄ体系 而言 ， 榴　 石 石较高 的 Ｌ － ｆ 闭温 度为变质作 用 Ｐ 轨迹 的研究 提供 了　 ｕＨ 封 ｔ重要参数 。但是 ， 目前的研 究发 现 ， 并不是 所有 的石 榴 石都　具 有较 高的 Ｌ／ ｆ 图 ９ ， ｕ Ｈ 比（ ） 有的石榴 石无法给 出高精度 的　等 时线年龄 。 　线年龄解释起来要 简单 得多。 　４ ３ 含磷 灰石岩石的 Ｌ － ｆ ．　 ｕＨ 同位素定年　尽管 目前 发表的 Ｌ ― ｆ ｕＨ 等时线较 Ｒ ―ｒ Ｓ ― ｄ等时线　 ｂＳ 和 ｍ Ｎ要少 得 多 ， 随着 Ｌ ― ｆ 但 ｕＨ 方法 的不 断成 熟 和研 究 内容 的扩　磷 灰石是另一个 Ｌ ／ ｆ比值较高 的矿物 ， ｕＨ 由于该矿 物不　仅 产于通 常的岩浆 岩和变 质岩 中 ， 沉积 岩 中也经 常出现 ， 在 　 因而也是进 行沉积作用定年的重要对象 。 　 岩浆岩 ， 特别是 是镁 铁质 岩浆 岩 由于经 常缺乏 锆石 等适　 合测年的矿物 ， 为年代 学研究 中的一个 难点 。尽 管近几年　 成 开展的斜锆石研究弥补了这一不足 ， 但寻找新 的研究 方法显　 然 是 极 为 必 要 的。 Ｂ ｒ ｄ ｔ １ （ ０ ３）对 Ｇ ｒｉｅ、 ａｆ 　ｅ ａ． ２ ０ ｏ 　 ａ ｎｒ ｄ 　展 ，ｕＨ 等 时线 肯定将 成为未来一种重要 的定年 方法 。 Ｌ ―ｆ 　５ Ｈ 同位素在岩石学与地球动 力学研究中　 　 ｆ 的应 用　５ １ Ｈ 同位素 示踪 的 基本 原理 与 重要地 球化 学储 源 库 的　 ．　 ｆ Ｈ 同位素组成　 ｆ Ｌ ｕ与 Ｈ 均为难熔 （ ｉ ｌ ｒｆ ｃｏ ） 中等一 ｆ ｈｇ ｙ ｅ ａｔ ｙ 的 ｈ　 ｒ ｒ 强不相容 性　 亲石元素 ， 这一点与 Ｓ Ｎ ｍ― ｄ体 系有很 大 的类似 性 。因此 ， ｆ Ｈ　 同位素示踪 的基本原理与 Ｎ ｄ同位 素相同。 　 （） ｆ １ Ｈ 同位 素研究 中的有关公式　８ｆｏ ＝（ ” Ｈ／ ’ ｆｓ ’Ｈ／ 　 ｆｃＵ ｏ ）×１０ ０ Ｈ（ ） （ 　 ｆ” Ｈ ）　 　 ｆ” Ｈ ）ＨＨ 一１ ００ 　．Ｓ ａｒ ａｄ和 Ｋ ｉｉａ ｋｅｇ ｒ ａ ｈｂ 三个 侵入体 岩石 中 的磷 灰 石 、 ｎ 异性 石 、 　榍石和全岩进行 了 Ｌ － ｆ ｕＨ 同位素测 定 ， 所获得 的等 时线年龄　分 别 为 ５ ． ３ ．３ ６ ． ８± ． ５和 ４ ２ ４±２ ８ ３ ５ ±０ ５ 、０ １ ０ ４ ０． ． Ｍａ的 年 龄　（ 用的”Ｌ 采 　 ｕ衰 变常 数 为 １ ８ ９×１　。 。同 时 ， ．６ ０ ） 该作 者还　 对矽卡 岩中的变 质成 因磷 灰 石和沉积 岩 中生物 成 因的磷灰　 石进行 了测 定 ， 也获得 了理 想 的结果 ， 分显示 了磷 灰石 在　 充Ｌ ―ｆ ｕＨ 同位素定年上的 巨大潜力 。最近 ， ａｆ 　ｔ ｌ ２ ０ ） Ｂ ｒ ｄｅ ａ。（０ ５ 　 ｏ 　又对变质 的岩浆 岩中的磷 灰石及相关矿物 也进行 了定年 ， 获　 得 了非常理想的结果 ， 并根据这些年 龄讨论 了磷 灰石 的封闭　温度问题 。ＬｒｓｎａｄＳｄｒ ｎ ２０ ） ａｓｏ　ｎ 　ｏｅｌ ｄ（０ ５ 对瑞典南部 含 Ｆ― ｉ ｕ ｅＴ 　占 ｆｔ ＝（ ¨ Ｈ／７Ｈ ） 一（ 　 Ｉ 　 ｆｓ ｅ。 ） ／ Ｈ（） （ 　 ｆ’ ｆｓ ¨Ｌ　¨ Ｈ ） ×（＾一１ ）　 ７ （ ” Ｈ／ ’ ｆｃＵ ０ （ 　 ｆ”Ｈ ）ＨＲ．一（　 ｕ ” Ｈ ）ＨＲ× ”Ｌ ／ 　 ｆＣＵ 　（　 一１ ）一１ ｅ ） ）×１０ ０ ００ 　矿化的镁铁质堆 晶岩进行 了测定 ， 其磷灰 石 、 斜长 石和 全岩　 构成一条 １０ ． ±１８ ２４ ３ ．Ｍａ的 Ｌ ‘ ｆ ｕＨ 等时线 ， 这一 年龄也 与用　其它方法获得的年龄一致 。 　＝１　× ｎ １ （ Ｈ／ ｆｓ ＂ Ｈ／ 　 ｆ Ｄ ）　 ／ Ｉ［ ＋（　 ｆｍＨ ） 一（　 ｆ＂ Ｈ ）Ｍ ／ （ ” Ｌ／ 　 ｆｓ ” Ｌ／ 　 ｆ Ｄ ）　 （ 　 ｕ ” Ｈ ） 一（ 　 ｕ ” Ｈ ）Ｍ ］Ｔ 　＝ Ｈ 　 一（ 　 一ｔ （　 一 ／’ 一 ）　 ） （ 　） （ 　 ） 　／ Ｈ＝（ Ｌ／ Ｈ ）／ ” Ｌ／ ’ ｆＣＵ 一１ 　 ｆ 　 ｕ　 ｆｓ （ 　 ｕ ” Ｈ ）ＨＲ 　４ ４ 岩石 圈地 幔的 Ｌ － ｆ ． ｕＨ 同位 素定年　其 中， ” Ｌ／ 　 ｆ （ 　 ｕ ” Ｈ ） 　 Ｈ／ 　 ｆ　为 样 品 测 定 值 ， 　和‘ ｆ” Ｈ ） 　（ Ｌ ／＂ ｆ ＣＵ ０ ０ ３ ，（ 　 ｆ” Ｈ ） ＨＨ ＝ ０． ２７ ２； ｍ ｕ 。Ｈ ）ＨＲ＝ ． ３ ２ ” Ｈ ／ 　 ｆｃＵｏ ２８ ７ 　．岩石圈地幔 的定年一直是 固体 地球科学研 究 的难 点 ， 一　 方 面是 缺少 常见 的定年 矿物 ， 二是地 幔 的温度 高 ， 其 通常 的　 同位素体系在地幔中不能封闭 。此外 ， 岩石 圈地幔在形 成后　 大多经历过后期交代作用 。因此 ， 统的 ｓ―ｄＰ 等 同位素　 传 ｒ ―ｂ Ｎ方法 大多不能给 出确切 的岩石 圈地 幔形 成时 代。我们 目前　（ ｕ　 Ｈ ）Ｍ＝０ ０ ８ ｍＬ ／ ｆＤ ． ３４，（ 　 ｆ” Ｈ ）Ｍ＝０ ２ ３ ５ Ｌｏ ” Ｈ／’ ｆＤ ． ８２ ． ， 　， 　分别为大陆地壳 、 品和亏损地幔 的　 Ⅲ。ｔ 样 为样品形　成时间 ， Ａ＝１８７×１　 ’ ｅｒ 　 ．６ ０ ｙａ ～。（ ） ｄＨ 同位素的相关性与解耦　 ２Ｎ．ｆ维普资讯 吴福元等 ：ｕＨ 同位素体 系及 其岩石学应用　 Ｌ ―ｆ１５ ９　上述 Ｓ Ｎ 、 ｕＨ 体 系的相 似性 导致 Ｎ ｍ－ ｄ Ｌ ― ｆ ｄ与 Ｈ 同位素　 ｆ间呈现正相关 （ ｅｖｏ 　 ｄＰ ｔ ｅｔ １９ ） 并提 出 ｓ ｆｔ Ｖ ｒｏｒａ 　ａ ｈ ｔ ９ ６ ， ｔｎ ｃ ， Ｈ（） 　２ 　（） ｓ ｔ 的关 系式 。但上述 两体系仍存 在一定 的差别 ： １ 在　 （） 部分熔融过程中 ，ｕ Ｈ 元 素的 比值 变化 范 围要 大于 Ｓ ／ ｄ Ｌ／ ｆ ｍ Ｎ　的变化范围。同时 ，　 ｕ的半衰期 （ ６ ａ 要 比“Ｓ ”Ｌ ３Ｇ ） ’ ｍ的半衰　 期 （０ Ｇ ） 不多 要短 三倍 ， 而 出现 在相 同 的时 间 内 ， ｆ １８ ａ 差 从 Ｈ　０ 　同位素 比值的变化要大于 Ｎ ｄ同位素 的变化 （ 约两 倍关 系）　 ， 这也使得 Ｌ ― ｆ ｕＨ 体系还可适应于年轻 体 系的研 究 ；（ ） ２ 在风　 化作用过程 中， 同产物 的 Ｓ ／ ｄ比值 不会 发生 很大 的 变　 不 ｍＮ 化； 但对 Ｌ － ｆ 系 ， ｕＨ 体 情况 变得 不 同 了。这 是 因为 ， ｆ Ｈ 主要　 与 ｚ 结合 而赋存在锆石 中 ， 岩石风化 过程 中 ， ｒ 在 锆石 主要在　 粗粒的碎屑沉积 物 中富集 ；而 细粒 的 沉积 物 ， 如粘 土 ， 其锆　 石的含量很少 。因此 ， 不同风化程度 岩石的 Ｌ ／ ｆ比值有很　 ｕＨ 大的 变 化 范 围， 一 现 象 又称 “ 石 效 应 ”（ ｉ ｏ　 ｆ ｃ， 这 锆 ｚ ｃｎ ｅ ｅｔ ｒ ｆ 　Ｐｔｈｔｅ ａ． １８ ） ａ ｅ 　　／ ， ９４ 。但 是 ， ｅｖｏｔ ｔ １ １９ ） １０余　 ｃ ｔｔ Ｖ ｒｏｒｅ ａ．（９ ９ 对 ０ 　　 个沉 积 岩样 品 的 测 定 发 现 ， 谓 的 锆 石 效 应 并 不 明 显　 所 （ １ ） ３ 尽 管 Ｈ 、 ｄ同位素存在一定 的正相关性 ， 与　 图 ０ 。（ ） ｆＮ 但５ 　 ０ ０ 　 ５　 ０ ｌ） 　 （ ｏ ｌＯ ５ 　－５　 ０图 １　 南非 下 地壳 包 体的 Ｎ ― ｆ １ ｄＨ 同位 素解 耦 （ ｃｍ ｔ Ｓｈ ｉ　 ｚａ． ２ ０ ） １ ， ０４ 　Ｆｇ １　 ｉ．　 １ Ｈ Ｖ ． Ｎ　 ｉｇ ａ ｆｒ ｓ ｕｈ ｒ　Ａ ｒ ａ 　 ｏ ｒ ｆ Ｓ 　 　 ｄ ｄ ａ ｒ ｍ　 ｏ 　 ｏ ｔ ｅ ｎ ｆ ｃ ｎ ｌｗｅ ― ｉ 　ｃｕｔｌ ｅ ｏｔｓ Ｓｈ ｉ ｔ ／ ， ０４　 ｒｓ 　 ｎ ｌｈ （ｃ ｍ ￣ｅ ａ． ２ ０ ） ａｘ ｉ 　Ｓ ― ｄ同位 素体 系中 Ｓ ｍＮ ｍ和 Ｎ ｄ同属稀 土元素 的特 点不 同的　是 ，Ｊ属稀土元素 ， Ｈ 属 高场强元 素 ， Ｉ ｕ 而 ｆ 因而 Ｌ ｕ和 Ｈ 的地　 ｆ球化学性质存在 显著 差异 。这 样在 岩石 变质 和岩浆 作用过　程 中，有可能 ｓ 　与 Ｅ ｄ 间并不存在 预想 的线性关 系 ， Ｎ之 即存　在 Ｎ ―ｆ同位素 的解耦 。如在深部 地壳 岩浆 和 变质 作用 情　 ｄＨ况下 ， 如果岩浆源区或变质过 程 中存 在石 榴石 的话 ， ｕ 主　 Ｌ将要进入石榴 石中 ， Ｈ 则主要进入熔体相或其 它矿物相 ， 而 ｆ 这　 样将 出现下地壳岩石”Ｈ￡ Ｈ 相对 “Ｎ ／ ｄ偏高的现象　 　 ／ ｆ 　 　 ｄ 似Ｎ（ ａ ｈｔｅ ａ． １８ ； ｃｍ ｔｅ ａ． ２０ ；图 １ ） Ｐ ｔ ｅｔ ｔ １， ９ １ Ｓｈ ｉ　ｔ １， ０ ４ ｃ 　　 ｚ 　 １ 。根 据 目 　前 的研 究 ， 种情 况 也 同样 出现在 地 幔 岩 石 中 （ ａｔ ｓａｄ 这 Ｓｌ ｒ ｎ　 ｅ　Ｚｎｌｒ ９ ５ ｉｍ ｓ ｔ １， ０ ３ ） 这种 差 异为 认识 壳幔　 ｉ ｅ，１９ ；Ｂｚ ｉ ｅ ａ． ２ ０ ａ ， ｄ ｉ 　　分 异和地壳 内部的演化提供 了重要手段 。 　 图 ｌ 下地壳 麻 粒 岩的 Ｎ ― ｆ同位素 变 异 图（ ｅｖｏｔ ２ ｄＨ Ｖ ｒｏｒ 　ｅ ａ． ２ ０ ） ｔ １ ， ００ 　 　Ｆｇ ２ ｉ ．１ 　 ＨｆＮｄ ｓ ｔｐ ｃ ｏ ｏ ｉ ｏ ｓ ｆ ｌｗｅ 　ｃ ｓａ ― － 　ｉｏｏ ｉ　ｃ ｍｐ ｓ ｉｎ 　ｏ 　 ｏ ｒ ｒ ｔｌ ｔ ｕ 　ｄｒ ｅ　ｒｎ ｌｅｓ ｐ ｓ Ｖ ｒｏｒｅ ａ． ２０ ） ｅ ｖｄｇａｕｉ　ａ ｌ （ ｅｖｏｔ ｔ １ ， ００ 　 ｉ ｔ ｍ ｅ 　　但是 ， 学者们持续多年 的大量 研究发 现（ ｅｖｏｔ ｔ １， Ｖ ｒｏｒ ｅ ａ．　 　　 １９ ， ００ Ｖ ｒｏｒａｄＰ ｔ ｅ ， ９６ ， ９ ６ ２ ０ ； ｅｖｏｔ ｎ　ａ ｈ ｔ １９ ） 尽管局部地 区存在　 　 ｃ ｔ Ｎ ―ｆ ｄＨ 同位素解耦的实例 ， 下地壳 麻粒 岩 Ｎ ― ｆ 但 ｄＨ 同位素 间　的线性 关系仍 非常清楚（ １ ） 表 明在宏观 尺度上 ， 榴石　 图 ２， 石可能并 未进 入熔 体相 ， 者在 下部地 壳 中， 榴石 并不 是我　 或 石们 以前认为的是一个 经常 出现 的残 留相矿 物或者 石榴 石 出　 现的时间较短而不足 以产生放射性 成因 Ｈ 的积 累。特别是　 ｆ后者 ， 如果属 实的话 ， 石榴 石的下 地壳 岩石 （ 它 含 麻粒岩 、 榴　图 １　 地 球 岩 石 的 Ｎ ― ｆ同 位 素 相 关 图 （ ｅｖｏｔ ０ ｄＨ Ｖ ｒｏｒ 　ｅ ａ． ９ ９　 ｔ １，１９ ） 　Ｆｇ １　 ｉ． ０ Ｎｄ Ｈｆ ｓ ｔ ｐｃ ａ ｉｔ ｎ 　ｏ 　ｍａ ｉ ａ ｄ ｅｓｃ ― 　ｉ ｏ ｉ　ｖ ｒ ｉ ｓ ｆ ｏ ａｏ ｆ 　 ｎ 　ｆ ｌ 　 ｃ ｉ辉岩 ） 可能 是短 寿命的。 　（） ３ 重要地球化学储 源库的 Ｈ 同位素组成　 ｆ 在 Ｈ 同位素示踪 研究 中 ， 些重 要地 球化 学储 源库 的　 ｆ 一 Ｈ 同位素组成 是讨 论 问题 的基础 。表 ３列 出了 目前相 对确　 ｆｃ ｎｉ ｎａ ｉ ｅ ｕ　ａ ｐｅ　 ｎ 　 ｄｍ ｎ Ｖ ｒｏｒ ｅ ａ．　 ｏ ｔ ｅ ｔｌ ｇ ｏ ｓｓｍ ｌ ａ ｄｓ ｉ ｅ ｔ ｎ 　ｎ ｓ ｅ ｓ（ ｅｖｏｔ ｔ １ ， 　　１９ ） ９ ９　定 的球粒 陨石和 亏损 地幔 的 Ｈ 同位素组 成 ，对不 同类 型富　 ｆ维普资讯 １６ ９　Ａ ｔ Ｐ ｔ ｌ ｉ 　 ｉｃ 岩石 学报 ｃ 　 ｅ ｏ ｇｃ Ｓｎ ａ ａ ｒｏ ａ ｉ２０ ， ３ ２　 ０７ ２ （ ）表 ３ 重要地球化学储源库 的现今 Ｈ 同位素组成　 ｆＴ ｂ ｅ３ Ｈｆ ｓ ｔｐ ｃ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ 　 ｍｅ ｉ ｏ ｒ ｎ 　 ｅ ｃ ｅ ｃ ｌｒｓ ｖ ｉ 　 ａ ｌ　 　 　 ｏｏ ｉ　 ｏ ｏ ｉ ｏ 　 ｆｓ ｉ ｉ ｏ 　ｍｐ ｔ ｔ ｏ ｈ ｍｉ ａ ｅ ｅ ｏｒ ａ ｇ 　 ｓ０ ２ ３５ ．８ 　 ０２３ 　 　８００ ２８２５ 　 　 ＝．低 ， 而导致 其”Ｌ ／ ｆ 从 　 ｕ　Ｈ 具有非 常低 的 比值 。因此 ， 石在　 锆 形成后基 本没 有 明显 的 放射 性 成 因 Ｈ 的 积 累 ， 测 定 的　 ｆ 所。 ｆ　 Ｈ 比值 基本代表 了其形成 时体 系的 Ｈ 同位素组成 。 Ｈ／ ｆ ｆ 　如果某岩石 中存在不 同成 因的锆 石 （ 如通 过同 化混染 作用 、 　０　 ２８２ ０　＝０　 ２Ｓｌ５ 　 ０　 ２８ｌ ０　岩浆混合作用或者机 械 的混合等 ） 则我 们可 以通 过不 同锆　 ，石的 Ｈ 同位素组成测 定来研究岩石 的具体成 因过程及不 同　 ｆ 组份 的性 质 ；同样 ， 于重结 晶的锆 石 ， 对 如果 体 系在 锆石 结　 晶前后 未发生成分上 的明显 变化 ， 其锆 石 的同位素组成符 合　ｌ０　 ０ ０ ２ ０　 ０ ０ ｔｆ ａ 　Ｉ 　 ３ ００ ０ 　 ４ ０　 ０ ００ ２ ０５ 　８ 　０． ００　 ２８０ 　单体系的线性演化规律 。如郑建 平等 （０４ ） 汉诺坝 新生　 ２０ ａ 对 代玄武岩 中条带状麻粒 岩捕虏 体中锆石 的 Ｈ 同位素进 行测　 ｆ 定发现 ， １８ ａ左右 的锆石有 两种 Ｈ 同位素 组成 。一 种　 其 ．Ｇ ｆ２Ｏ　 ｌ　 ０ ０ 　 ｌ ０　 ２０　 ３０　 ４Ｏ　基本位于 亏损 地 幔 演 化 线 上 ， 映 其 新 生 地壳 来 源性 质 ； 反 　而大部分 １ ８ ａ锆石 则落 在 ２ ５ ａ锆 石 的演 化线 上 ， 为　 ．Ｇ ．Ｇ 应 ２５ ａ ． Ｇ 锆石在 １８ ａ ． Ｇ 期间重结 晶的产 物。 　 运用锆石 Ｈ 同 位素 示踪 地 质演 化 具 有一 系 列 的优 越　 ｆ 性。首先 ， 石是一个 在大 多数 岩石 中都存 在 ， 锆 且极 抗风 化　一兰 　∞ 　－－―的矿物 ， 即使 是最 古老 的地 壳 ， 在经 历后 期多 次事件 后 仍有　 保存 ， 而为全面准确地认识特定地 区地质事 件序列 提供 了 从 　 可能 ；其二 ， 锆石具有很高 的 Ｈ 同位 素体 系封闭温 度 ， 至　 ｆ 甚 即使在麻粒 岩相等高级变质条件下 ， 石仍可保持原始 的 Ｈ　 锆 ｆ 同位素组成 ；第三 ， 石具有较 高的 Ｈ 含 量和极低 的 Ｌ ／ ｆ 锆 ｆ ｕＨ　比值 ， 因而由年代不确定 性 引起 的” Ｈ／ Ｈ 。ｆ 　 ｆ比值 的误 差较　为有 限；第四 ， Ｎ 和 ｄ同位素 不同 ， 一个 岩石若 由多种组份构　集地幔及地壳等的 Ｈ 同位素组 成 目前还 缺乏应 有 的研究 。 ｆ 　 成， 则我们可 以通过 获得 多组 锆石来 认识 它 的演化 ， 而对于　 该岩 石 ， 我们获得 的 Ｎ ｄ同位素数据 只有 一个 。再有 ， 我们 目 　但实际上就球粒 陨石 和亏 损地幔 而言 ， Ｈ 同 位素 的组成　 其 ｆ目前 并 未 完 全 定 论 。 如 ＢｉｈｒＴ ｉ ａｄＡｂｒｄ １９ ） ｌ ｅｔ ｏ 　ｎ　 ｌａｅｅ（ ９ ７ 提　 ｃ ― ｌ前可 以对锆石 进行 多 方位 的 工作 ， ―ｂ年 龄、 ＵＰ ０同位 素 、 ｆ Ｈ　同位 素、 微量元素 以及 Ｔ 温 度计 等 ， ｉ 这些 在详 细锆石 内部结　 构观察 基础上获得的资料可 以为锆 石 ， 而为岩 石的成 因提　 进出的球粒陨石”Ｌ ／ 　 ｆ 　 ｆ” Ｈ 值 分别 为 ０ ０ ３ 　 ｕ ” Ｈ 与” Ｈ／ 　 ｆ ． ３ ２±２ 　 和 ０ ２ ２７ ２ ， ． ８７ ２± ９ 根据 １９ ．３×１　‘ｙａ 的” Ｌ 衰 变常数计　 ０ ／ ｅｒ 。 ｕ 算的其在 ４ ５ Ｇ ． ６ ａ时 的初 始” Ｈ／ Ｈ 值 为 ０ ２ ９４ 　 ｆ　 ｆ ． ７ ７ ２±２ 。 ９　 但实际上 ， 粒 陨 石 的 Ｈ 同 位 素 具 有 较 大 的 变 化 范 围 ， 球 ｆ 　供重要信息 ， 石本 身已成 为一门真正 的学 问（ｉ ｏ ｏ ｇ ）　 锆 ｚ ｃｎｌ ｙ 。 ｒ ｏ （） ｆ ５ Ｈ 同位素模式 年龄 的解 释　 以上我们对 Ｈ 同位 素 示踪 的基本 原 理 作 了简 单 的介　 ｆ绍。尽管实际 地质 问 题可 能 千差 万 别 ， 基本 原 理 是类 似　 但 的。从这一角度 来看 ， ｆ Ｈ 同位素 的 岩石 学应 用对 我 们广 大　 的地质． 地球 化 学 人员 来 说 并 不 陌生 。但 必须 强 调 指 出 的　Ｐｔｈｔｅ ａ．（０ ４ 进一步的工作也证 明了这一点 ， ａ ｅ 　　１ ２０ ） ｃ ｔｔ 并给 出　其” Ｌ ／ 　 ｆ与” ｆ” ｆ的 平 均 值 分 别 为 ０ ０ ４ 和　 　 ｕ” Ｈ 　Ｈ／ 　Ｈ ． ３２０２ ２ ４ ， 目前常用的值存在一定 的差 别。 目前 常见地球　 ．８ ８３ 与 化学储库 的 Ｈ 同位素特征及演化见 图 １ 所 示。 ｆ ３ 　（） ４ 锆石 Ｈ 同位素示踪的优越性　 ｆ 在上述 Ｈ 同位 素示踪 研究 中 ， 石是 一个 非常重 要 的　 ｆ 锆是， 就锆石 的 Ｈ 同位素示踪 而言 ， 们在大 多数情况 下还应　 ｆ 我 该考虑其两阶段 的模式年龄 ， 其基本原理如图 １ ４所示。即我　 们假设 ２ ５ ａ时亏损地幔熔融形成玄武质下地壳 岩石 （ ．Ｇ 地壳　矿物 。由于该矿 物 具有 较高 的 Ｈ 含量 ， Ｌ ｆ 但 ｕ的含量 又极　维普资讯 吴福 元等 ：ｕＨ 同位素体 系及其岩石 学应用 Ｌ ＿ｆ 　１ 　 ９７得 的 Ｈ 模式