第七届青年地学论坛

地质事件持续的时间长短对应着不同的地质含义，比如板块俯冲和折返的快慢代表着不同的构造演化阶段、深俯冲的物质在地幔中的存留时间对壳-幔物质交换产生不同程度和规模的影响等。地质年代学研究通常用以研究地质事件发生的绝对时间并可以计算发生速率，而变质锆石的离子探针U-Pb定年是最为常用的研究手段，研究者通过核-边测试来分别来制约原岩时代、变质作用时间和持续时间。本次研究我们以大别造山带双河榴辉岩和其围岩花岗片麻岩为研究对象，探究离子探针(SIMS)锆石U-Pb定年过程中预剥蚀区域重叠对表观年龄的影响。首先，为严格区分核边，我们对每颗锆石仅做小束斑的单点分析，获得两个花岗片麻岩岩浆锆石核部谐和年龄为744 ±10Ma和768 ± 8Ma，指示其原岩属于扬子板块北缘广泛分布的新元古代岩浆岩。两个花岗片麻岩变质锆石增生边加权平均年龄为一致的216 ± 2 Ma（2SE, n = 12, 17）。榴辉岩中锆石均显示浑圆状、CL图像均一、Th/U比值低于0.1的变质成因特征，平均年龄为224 ± 2 Ma （2SE, n=21）。榴辉岩和围岩花岗片麻岩不同的变质时间表明其接触关系不是原地的，而是后期构造作用所致。重新抛光后，选择花岗片麻岩中具有显著核-边结构的锆石颗粒，先分析锆石核部，再分析锆石边部，因锆石颗粒大小有限，前后两点分析的预剥蚀区域发生了重叠，结果发现锆石变质增生边的²⁰⁶Pb/²³⁸U表观年龄范围较之前单独分析显著增大（198–244 Ma）。对比前后两次变质锆石增生边的定年结果统计发现，预剥蚀区域重叠会导致后一个分析点的年龄相对于平均年龄偏离-8.2% ~ +13.2%，显著超出了常规锆石定年分析的外部精度。统计发现，作为第二个点分析的变质锆石增生边的表观年龄变化方向和程度与核部分析点的相对方位有明显相关，以仪器记录的坐标来看，当△X＜0（即第二点X坐标比第一点小）时，表观年龄偏小；△X＞0时，表观年龄偏大。
本次研究告诉我们，在锆石核-边同时进行离子探针U-Pb分析且未能有效识别选点相对位置影响的情况下，所获得的变质事件时间和持续长短会有显著差异，从而给出完全不一致的地质解释。建议在使用SIMS进行U-Pb年代学分析时，尽量避免两点之间的预剥蚀区域重叠分析。

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