[發明專利]一種運用鋯石晶格損傷判別鋯石原巖類型的方法

有效

• 申請號: 202111569666.5
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114295598B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 史冠中;沈傳波;葛翔;曾小偉;付紅楊
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N27/626;G01N27/62;G01N21/84;G01N33/24
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 魏波

1.一種運用鋯石晶格損傷判別鋯石原巖類型的方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：利用測年技術測定鋯石U-Pb年齡，U和Th含量，并根據衰變公式，通過測試的U-Pb年齡和U、Th含量計算鋯石理論上的α衰變量；

S2：利用激光拉曼儀測定鋯石結晶程度，根據鋯石結晶程度，計算鋯石拉曼振動峰的半高寬和波峰位置；

S3：將α衰變量、拉曼譜峰半高寬和波峰值進行投圖判別鋯石的原巖類型；

其中，步驟S1和步驟S2不限定其先后順序；

步驟S3的具體操作為：

S31：將獲得的α衰變量和半高寬值投影在鋯石阿爾法衰變與半高寬關系圖中，根據圖中所代表巖石類型進行初步判斷；

S32：運用貝葉斯概率算法，計算α衰變量和半高寬值在鋯石阿爾法衰變與半高寬關系圖中對各類巖性的中心距離和偏離度，給出鋯石屬于某種巖石主要類型的概率表達；

S33：對概率值高的巖石類型進行精細識別，即將半高寬值和峰中心值投影至鋯石拉曼特征譜峰位置與半高寬關系圖中，進行巖石類型精細判定；

S34：運用貝葉斯概率算法，在鋯石拉曼特征譜峰位置與半高寬關系圖中計算對各類巖性的中心距離和偏離度，給出鋯石屬于某種巖石類型的概率表達；

S35：將鋯石阿爾法衰變與半高寬關系圖和鋯石拉曼特征譜峰位置與半高寬關系圖計算的概率值進行乘積計算，獲得鋯石屬于某種巖石類型的最終的概率值；

S36：根據研究地區已有的鋯石原巖類型的先驗分布，對概率值進行加權計算，取最大概率值所對應的巖石類型為判定鋯石原巖類型。

2.如權利要求1所述的一種運用鋯石晶格損傷判別鋯石原巖類型的方法，其特征在于：測年技術包括ICP-MS、SHRIMP或SIMS。

3.如權利要求1所述的一種運用鋯石晶格損傷判別鋯石原巖類型的方法，其特征在于：步驟S2中利用激光拉曼儀測定鋯石結晶程度的具體操作為：

S21：將鑲嵌的鋯石放在測試臺上，采用波長512?nm的激光聚焦于鋯石待測區域，采用1800光柵進行測試；

S22：獲取鋯石在0-1200cm^-1范圍內的光譜信號，具體峰值范圍為~357?cm^-1、~439?cm^-1、~974cm^-1、~1008?cm^-1附近；重點收集~1008?cm^-1峰譜附近的數值。

4.如權利要求3所述的一種運用鋯石晶格損傷判別鋯石原巖類型的方法，其特征在于：步驟S2中，利用洛倫茲或高斯算法擬合~1008?cm^-1峰譜的半高寬和峰中心的位置。

5.如權利要求3所述的一種運用鋯石晶格損傷判別鋯石原巖類型的方法，其特征在于：鑲嵌的鋯石具體的鑲嵌方法為：采集砂巖，挑選鋯石顆粒，并通過制作環氧樹脂靶將鋯石鑲嵌固定。

6.如權利要求1所述的一種運用鋯石晶格損傷判別鋯石原巖類型的方法，其特征在于：步驟S1中的衰變公式為：

D_α=8*U²³⁸*N_A/M₂₃₈*(e^λ238*t-1)+7*U²³⁵*N_A/M₂₃₅*(e^λ235*t-1)+6*Th²³²*N_A/M₂₃₂*(e^λ232*t-1)

其中，N_A為阿伏伽德羅常數6.02214179E+23，M₂₃₈、M₂₃₅、M₂₃₂為U²³⁸、U²³⁵、和Th²³²原子量，分別為238.0508E+6、235.0439E+6、232.038E+6；t的單位是年；λ238、λ235、λ232代表U²³⁸、U²³⁵、和Th²³²的衰變常數，分別為1.55125E-10、9.85E-10、4.95E-11；

由于自然界中U²³⁸同位素占所有U總量的0.9928，U²³⁵同位素占所有U總量的0.0072，因此根據測試獲得的U含量分別計算獲得U²³⁸和U²³⁵同位素的含量，即：

U²³⁸含量=0.9928*U總量；U²³⁵含量=0.0072*U總量。