独居石定年综述
强山峰等，2013，豫西小秦岭地区秦南金矿床热液独居石U-Th-Pb定年及其地质意义
LA-ICP-MS：中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室，标样？
独居石是一种富含轻稀土的磷酸盐矿物因其含有较高的Ｕ、Th及较低的普通铅(Overstreet,1967;邱昆峰和杨立强,2011)经常能形成一致的U-Pb和Th-Pb年龄．另一方面独居石的U-Pb同位素体系封闭温度较高(约530-720℃)(Harrison et al.,2002),不易受到后期热事件的干扰,是理想的U-Th-Pb定年对象(Stern and Berman,2000;Rasmusn et al.,2009;Sarma et al.,2011).
独居石不仅在沉积岩、变质岩和过铝质火成岩中较为常见（Edwards and Harrison,1997;Froster et al.,2002;Dahl et al.,2005）,而且是石英脉型金矿、斑岩型铜金矿、IOCG等矿床类型的主要热液副矿物之一。利用热液独居石的U-Th-Pb定年可以直接限定热液矿床的形成时代(Brown et al.,2002;Salier et al.,2004;Tallarico et al.,2004;Rssmusn et al.,2009;Vieleicher et al.,2010;Sarma et al.,2011)。
崔玉荣等，2012，LA-MC-ICP-MS独居石微区原位U-Pb同位素年龄测定
grandeLA-ICP-MS：中国地质调查局天津地质矿产研究所同位素实验室，独居石44069标样
独居石作为一种较常见的副矿物产于中酸性岩浆岩和变质岩中, 在一些沉积岩中也存在, 与锆石、磷钇矿及磷灰石等伴生。不论岩浆成因或变质成因的独居石, 其同位素年龄的地质意义都较为清楚。在退变质和流体作用过程中, 与锆石相比独居石对环境条件的变化更为敏感。由于独居石 U、Th 含量一般较高, 对一些很年轻的地质体, 独居石更易于定年研究。在沉积岩成岩过程中也可能有同生独居石形成, 这为确定沉积岩形成时代提供了潜在的可能(Evans et al., 1996; 宋天锐, 1999; Evans et al., 2002)。因此, 独居石同位素年代学研究具有十分重要的地质意义。
目前, 国内外对独居石直接定年的方法主要有:
(1)电子探针 U-Th-Pb 化学定年法, 该方法是利用电子探针来测定独居石中的 U-Th-Pb 含量而进行定年的方法, 最初是由 Suzuki 和 Adachi 提出的。他们利用电子探针对日本东南部 Kitakami 地质体中的Tsubonosawa 副片麻岩中的独居石、锆石和磷钇矿中的 U-Th-Pb
进行了测定计算, 获得了变质事件的化学年龄以及经历的热事件期次, 并成功绘出了变质事件的等时线(Suzuki et al., 1991, 1996)。但由于该方法受电子探针检测极限制约, 对低 U-Th 含量的样品难以获得理想的结果。
(2)单颗粒独居石同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS) (Parrish, 1990; Paquette et al., 2004; Peterman et al., 2012), 该方法的优点是单次测定的精度较高, 可测定的独居石年龄范围较广(从中生代到太古宙), 而且不需要相应的标准独居石作校正, 避免了寻找和制备标准的困难。但是此方法对实验本底要求较高, 而且化学前处理过程较为繁琐, 同时一些有复杂演化历史的独居石内部存在不同的成分域(De Wolf et al., 1993; Zhu et al., 1997; Bingen et al., 1998), 如果它们形成时代存在明显差异, 由 ID-TIMS 得到的单颗粒独居石测定结果将是地质意义含糊不清的。
(3)二次离子质谱法(SIMS), 利用 SIMS 对独居石进行 U-Pb 同位素测定, 通常得到精度较好的结果(Zhu et al., 1997, 1998; Stern et al., 2000; Rubatto et al., 2001; 万渝生等, 2004), 但该方法所用仪器价格昂贵, 测定成本较高, 使得独居石 SIMS 定年方法的推广受到限制。
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美国文学(4)LA-ICP-MS微区原位定年方法, Paquette等(2007)利用 LA-ICP-MS对小束斑(5 μm)的独居石样品进行测试, 得到了满意的结果。该方法最大的优点在于简便快速。 然而, 其基体效应较为明显, 需要相应的矿物标准来进行校正。
独居石U-Pb定年的优势及存在的问题
独居石本身的特性决定了它是 U-Pb 定年的重要矿物, 主要体现在以下几个方面:
(1)独居石通常具有较高的 U、Th 含量, 同时具有较低的初始普通Pb含量, 可以较好地给出U-Pb和Th-Pb两个体系的年龄(Stern et al., 2000; Paquette et al., 2007), 但对于这两个体系年龄的意义还有待于进一步的研究。
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(2)普通铅相对较低。自然界中 U 含量较高的副矿物主要有榍石、磷灰石、金红石、褐帘石等, 但磷灰石、金红石等矿物通常具有 U、Pb 含量低和普通铅高的不足, 目前发现的低普通铅组成矿物只有锆石、斜锆石、钛锆钍矿、钙锆钛矿、独居石和磷钇矿6种矿物。故独居石是适合进行U-Pb定年的矿物。
(3)独居石的 U-Pb 体系封闭温度稍低于锆石, 但明显高于磷灰石、榍石等副矿物, 可以结
合同一岩体中不同矿物的封闭温度来研究岩体的冷却史。
(4)独居石广泛存在于中酸性岩浆岩和变质岩中, 在一些沉积岩中也存在, 不论岩浆成因或变质成因的独居石, 其同位素年龄的地质意义都较为清楚(Ksienzyk et al., 2012; Ondrejka et al., 2012; Wawrzenitz et al., 2012)。
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因此独居石 U-Pb 定年方法具有广泛的应用前景。同时, 独居石还是 Sm/Nd 同位素体系定年方法的重要对象(Evans et al., 1996; 刘玉龙等, 2005; McFarlane et al., 2007)。 但独居石U-Pb定年也存在一些难题:
(1)普通铅的扣除, 如果设法用离子计数器准确测定 204Pb, 则可以有效地扣除普通铅, 减少普通铅的干扰。
boisterous(2)一些具有复杂演化历史的独居石存在不同的成分区域, 只能通过微区原位测定技术对其进行U-Pb定年, 但它所要求的小束斑定年技术对微区原位测定方法提出了较高要求(Zhu et al., 1997; Bingen et al., 1998)。
(3)缺乏合适的独居石标样一直是制约独居石微区原位定年技术发展的最直接因素。目前,
国际上已开发出的比较理想的独居石标样除本文前面讨论的44069 外, 其他都是实验室内部标样(Zhu et al., 1998; Paquette et al., 2007), 许多标样难以满足大量的测试需求。因此, 开发令人满意的标样是未来独居石微区原位 U-Pb 定年的重要任务。
陈旭等，西秦岭勉县北部光头山二长花岗岩独居石电子探针U-Th-Pb化学法定年及其地质意义
电子探针：北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室
JEOL公司生产的 JXA-8100 电子探针仪上完成
先分析独居石的背散射图像，分析点均匀分布于各个环带内，避开裂隙及环带边缘，对每个点分析ThO2、UO2 、PbO的含量。将UO2的含量换算成产生等量放射性成因Pb的等价的ThO2 含量，与原实测ThO2含量相加得到ThO2*使用 ThO2*和PbO做等时线图即可得到等时线年龄[16-20]，YLγ对PbMα峰的叠加已经被校正[16-21]，使用 Geisler 的ChemAge 程序计算每个分析点的表观年龄。
对样品 GT0801 和 GT1101 的嫉妒的读音独居石颗粒在背散射扫描下进行选择，选取颗粒完好 成分环带清晰的颗粒进行背散射照相和年龄测定2个样品各取2颗独居石进行年龄测定，颗粒 GT0801-1上共有20个点进行了分析，颗粒 GT0801-2上共有21个点进行了分析。fordham
苟龙龙等，2009，岩石学报
电子探针，在高度抛光的探针薄片上直接测定
北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室，电子探针室JXA-8100
3个独居石颗粒，共测试38个点
数据处理步骤：
(1 ) 将原始数据按照要求的格式制成Excel文件,采用ChemAge软件计算出表观年龄及相应误差(Geisler and Schleicher,2000),表观年龄计算的基本原理参见Montel et al.(1996)
(2) 根据混合模拟年龄原理(Sambridge and Compston,1994),选用Isoplot/Ex3.0软件（Lud
wing,2003）综合样品表观年龄及其误差数据进行表观分组处理，图6即为处理得到的结果，将所有的表观年龄分为独立的两组。然后用ChemAge软件对每组中的数据点分别做等时线，等时线采取York lb模式，即基于假设独居石中初始的非放射性成因的Pb为零和没有显著的Pb丢失，等时线为ThO2*-PbO空间坐标中一条通过原点的直线。图7是用ChemAge软件处理得到的两组独居石等时线结果，put on一组由21个测试点等到的等时线年龄为376±8Ma（2σ），另一组由17个分析点得到的等时线年龄为280±8Ma（2σ）。
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*陈正宏，2008，高校地质学报
台湾大学电子探针仪
一般电子束径（分析点）均设为5μm，矿物颗粒若小于30μm，只侦测核心一点，30-50μm者则侦测核心与边缘，大于50μm则侦测2-4点，以辨别是否有多期次的结晶生长。所有分析点测定完毕后，先利用Isoplot3(Luding,2003)程序绘出年龄分布图谱，如果属单峰年龄，则用以计算等时线年龄及平均年龄；如果属双峰或多峰分布，则将年龄分为两群或多群，分别计算出各峰的等时线年龄及平均年龄。
