Детритовые цирконы: проблемы интерпретации аналитических данных

ТЕМЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ возможности и ограничения LA-ICPMS и SIMS датирования критерии, позволяющие оценить надежность первичных аналитических данных представление и обработка аналитических данных выбор объектов для геохронологических исследований

ТЕМЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ возможности и ограничения LA-ICPMS и SIMS датирования критерии, позволяющие оценить надежность первичных аналитических данных представление и обработка аналитических данных Ковач В.П., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Яковлева С.З. ИГГД РАН, Санкт-Петербург

> U-Pb анализов цирконов публикуется ежегодно Доля LA-ICPMS постоянно растет гг. SIMS LA-ICPMS TIMS

ID TIMSSIMSLA-ICPMS Высокая точность и правильность Относительно низкая производительность Пространственное разрешение ( мкм 3 ) Бóльшая производительность LA-ICPMS – доступность Низкая точность

ID TIMSSIMSLA-ICPMS ЗАДАЧИ Реперное датирование, «калибровка» стратиграфической шкалы, аттестация стандартов Изучение циркона со сложным внутренним строением, получение предварительной геохронологической информации, исследования внеземного вещества LA-ICPMS – исследования детритовых цирконов

ID TIMSSIMSLA-ICPMS Заявленная точность 0.5% % % Действительная точность может достигать 1-1.5%2.5-5%2.5-10%

Потери Pb вскоре после кристаллизации и/или унаследованность незначительно более древнего компонента может давать результаты, которые при значительных погрешностях измерений являются «конкордантными»

Погрешности SIMS и LA-ICPMS - низкие интенсивности регистрируемых сигналов - поправки на изотопный состав первичного свинца - соответствие матрицы и структуры стандартного и неизвестного циркона, его возраста и содержаний U, Pb и Th, редкоземельного состава циркона - гомогенность стандартов - число измеряемых стандартов в аналитической сессии - ориентировка кристаллов в препарате и т.д. Не существует стандартного циркона с содержанием Pb 80 ppm древнее1437 ± 4 млн. лет

SIMSLA-ICPMS

Зависимость абсолютных ошибок определения возраста ( 207 Pb/ 206 Pb) от величины отношения 206 Pb/ 204 Pb и его погрешности. Увеличение доли обычного свинца в цирконе в три раза приводит к комплиментарному увеличению погрешности возраста ( 207 Pb/ 206 Pb) и ( 207 Pb/ 235 U).

Зависимость ошибок определения отношения 207 Pb/ 235 U от величины отношения 206 Pb*/ 204 Pbcom. Для циркона с 206Pb*/206Pbcom < 100 погрешность определения отношения 207 Pb/ 235 U резко возрастает из-за возрастающей неопределенности в количестве 207 Pb и значимо превосходит обычную погрешность методов SIMS и LA-ICPMS.

Погрешности анализа Анализы, выполненные с большей погрешностью, чем средняя погрешность метода могут приводить к получению «конкордантных» оценок возрастов. Вероятность этого выше выше, по сравнению с более точными анализами.

представление и обработка аналитических данных - используемые стандарты и результаты их измерений в ходе измерений именно ваших образцов - CL, BSE и оптические изображения цирконов – однородный магматический или метаморфогенный, ядро или оболочка и т.д. - как осуществлялись поправки на изотопный состав первичного Pb - содержания U, Th и Pb (если рассчитывались) - отношение Th/U - содержания обычного Pb - изотопные отношения ( 206 Pb/ 204 Pb), 207 Pb/ 206 Pb, 207 Pb/ 235 U, 206 Pb/ 238 U и ошибки их измерений - коэффициент корреляции ошибок отношений 207 Pb/ 235 U – 206 Pb/ 238 U - возрасты, рассчитанные по отношениям 207 Pb/ 206 Pb, 207 Pb/ 235 U, 206 Pb/ 238 U и их погрешности

Для оценки возраста не следует использовать изотопные анализы циркона в которых: -Содержание обычного свинца > 0.3% - Содержание U>3000 ppm - Дискордантность >5% - Погрешности анализов превышают заявленные погрешности метода

Итоговая таблица

Представление и обработка аналитических данных 207Pb/206Pb или 206Pb/238U?

t ( 206 Pb/ 238 U) < 1000 млн. лет t ( 207 Pb/ 206 Pb) > 1000 млн. лет

Concordia age (Ludwig, 2003) Disc. = -2.1 … -1.7 Disc. = 0.3 … 2.5 Disc. = -3.5 … 5.7

AGE # GRAINS AGE# GRAINS