论文摘要
为了更好地理解锆石(U-Th)/He定年技术及应用潜力,文章基于热活化扩散过程原理,通过高精度分步加热实验研究锆石He的扩散特征,分析锆石He扩散动力学参数、封闭温度(Tc)、部分保留区(PRZ)及(U-Th)/He年龄等. FCT锆石标样循环分步加热扩散实验获取扩散系数ln(D/a2)与温度倒数呈负相关,遵从期望的热活化扩散过程(Arrhenius方程).锆石He扩散活化能(Ea)分布在144~184kJ mol-1,平均值为(169±12)kJ mol-1,(U-Th)/He封闭温度介于144~216℃(冷却速率为10℃Ma-1,半径为38~60μm),平均值为(176±18)℃.锆石He封闭温度随着冷却速率的增大而增加,缓慢冷却时(冷却速率为0.1℃Ma-1),平均值为~136℃;快速冷却时(冷却速率为100℃Ma-1),平均值为~199℃.当冷却速率不变时, He封闭温度随锆石半径增大而增加,对于快速冷却的FCT锆石,年龄受半径大小影响不明显. He保存或者重置与温度和时间条件密切相关,部分保留区温度窗口随持续时间的增加逐渐减小.测试26粒FCT锆石(U-Th)/He年龄的几何平均值为(28.38±0.34)Ma(S.E.),与国内外实验室测试年龄(28.4±1.9Ma)一致. FCT锆石(U-Th)/He年龄较年轻,具有较好的重现性,锆石形成后快速冷却,具有低剂量的辐射损伤,且FCT锆石He年龄与eU没有明显的相关性,表明辐射损伤对He年龄及扩散动力学的影响不明显.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 喻顺,陈文,孙敬博,沈泽
关键词: 锆石,扩散,封闭温度,热年代学
来源: 中国科学:地球科学 2019年04期
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学
单位: 中国地质科学院地质研究所同位素热年代学实验室,自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所
基金: 国家自然科学基金项目(批准号:41503058,41473053,41503057),公益性行业专项项目(编号:201511064-2),国家重点研发计划项目(编号:2017YFC0601300),地质矿产调查评价项目(编号:DD20160123-02),中国地质科学院基本科研业务费项目(编号:J1625)资助
分类号: P597.3
页码: 656-670
总页数: 15
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