14 / 2021-09-10 19:03:02

620-780ka 时段石笋碳酸盐U-Pb年代初始（234U/238U）AR活度比校准影响评估

石笋碳酸盐，稀释剂法U-Pb年代，初始（234U/238U）AR不平衡校准，三宝洞

    对于超出U-Th测年范围较年轻时段石笋碳酸盐普遍具有高普通铅，低放射成因铅、可忽视的初始²³⁰Th，但是普遍具有较大的初始（²³⁴U/²³⁸U）_AR不平衡比值， 因此年轻样品精确的U-Pb定年方法的限制主要在于需要进行初始（²³⁴U/²³⁸U）AR不平衡比值的修正。我们初步结果表明150ng ²³⁸U负载5分钟测试时间²³⁴U/²³⁸U精度可达0.2-0.3 per mil (包括空白校准、托尾、质量分馏校准、稀释剂校准和²³⁸U/²³⁵U波动校准)，因此对于初始（²³⁴U/²³⁸U）_AR不平衡比值的修正理论上将不会影响620-780ka时段石笋碳酸盐U-Pb年代结果的误差。但是该推断的前提是假设初始值是恒定的。实际校准过程我们常采用获得U-Pb年代的同一层位石笋样品的测量值（²³⁴U/²³⁸U）_AR来进行校准获得U-Pb年龄，进而根据该年龄计算得到该样品的初始（²³⁴U/²³⁸U）_AR。

    湖北三宝洞石笋碳酸盐通过上述方法获得620-780ka 时段的3块样品稀释剂法U-Pb年代（未进行初始不平衡（²³⁴U/²³⁸U）_AR校准）分别为0.878±0.018 Ma、0.730±0.016 Ma和0.672±0.019 Ma。经过测量的同一层位（²³⁴U/²³⁸U）_AR校准后年代分别为0.781±0.010 Ma、0.679±0.010 Ma和0.621±0.012 Ma。基于该校准后的年代评估的 （²³⁴U/²³⁸U）_AR初始值变化从1.553±0.016 到1.676±0.019。如果我们认为样品初始值应该保持一致，那么6 per mil的初始值的差异将导致3个样品系统存在16ka的年龄差异，超过3个样品测量误差10ka。针对该样品低U含量（1ppm）, 低²³²Th，（²³⁴U/²³⁸U）AR约1.5-1.6和高普通铅特征（Pb*/ Pbc比值低于9%），我们拟通过结合mapping获得的微量元素分布和低U/Pb比值范围，采用LA-ICP-MS获得该样品的普通铅比值，进而锚定3个样品到同一初始普通铅²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb比值，进而评估样品校准前后年代差异，以期为后续获得该时段年代的准确度及如何与U-Th年代范围进行衔接提供一种方法。