[發明專利]利用激光拉曼測試鋯石年齡的方法

在審

• 申請號: 202210415985.9
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114755215A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 史冠中;沈傳波;葛翔;劉昭茜;付紅揚;曾小偉
• 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
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

1.一種利用激光拉曼測試鋯石年齡的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、固定待測鋯石顆粒；

S2、利用激光拉曼儀測定鋯石原位的拉曼譜峰，獲取鋯石拉曼振動峰[v₂SiO₄]、[v₃SiO₄]、[v_ERSiO₄]的半高寬和波峰位置；

S3、對鋯石拉曼振動峰的半高寬和波峰位置進行解析，判斷是否發生退火或復合疊加信號，若否，則保留該鋯石顆粒；

S4、測定鋯石中原位素U和Th的含量；

S5、根據拉曼譜峰與D_α衰變量之間的關系Γ_x＝A-(A-C)×exp(-B×D_α)計算D_α衰變量，其中Γx表示[v_ERSiO₄]、[v₂SiO₄]、[v₃SiO₄]對應的譜峰半高寬，A代表在輻射劑量無限大情況下譜峰半高寬的最大值，C為沒有輻射劑量情況下譜峰半高寬的初始值；A-C表示拉曼譜峰的變化范圍；B代表拉曼譜峰半高寬與鋯石輻射劑量的關系曲線的弧度；

S6、根據計算出的三個D_α衰變量及鋯石中U、Th元素與D_α衰變量的時間函數計算相應的鋯石年齡t，該時間函數為：

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，NA為阿伏伽德羅常數，M₂₃₈、M₂₃₅、M₂₃₂分別為U²³⁸、U²³⁵和Th²³²的原子量；λ₂₃₈、λ₂₃₅、λ₂₃₂分別代表U²³⁸、U²³⁵和Th²³²的衰變常數；U²³⁸、U²³⁵為根據測定的原位素U含量計算的U²³⁸、U²³⁵同位素的含量，Th²³²為測定的Th的含量。

2.根據權利要求1所述的利用激光拉曼測試鋯石年齡的方法，其特征在于，步驟S1中通過雙面膠帶或環氧樹脂等物質將待測鋯石鑲嵌固定。

3.根據權利要求1所述的利用激光拉曼測試鋯石年齡的方法，其特征在于，利用基于電子探針的微量元素分析技術測定鋯石中原位U和Th含量。

4.根據權利要求1所述的利用激光拉曼測試鋯石年齡的方法，其特征在于，選擇待測鋯石的方法為：將火山巖巖石粉碎至200目左右，通過在雙目鏡下和偏光顯微徑下，挑選表面潔凈的鋯石，再通過透射光、反射光以及正交偏光鏡下，挑選結晶條件良好，無包裹體且干涉色和干涉條帶均勻的鋯石顆粒。

5.根據權利要求1所述的利用激光拉曼測試鋯石年齡的方法，其特征在于，步驟S2具體為：將鋯石靶放在測試臺上，將拉曼測試儀的激光聚焦于鋯石待測區域，設置參數為波長512nm，×1800光柵進行測試。

6.根據權利要求1所述的利用激光拉曼測試鋯石年齡的方法，其特征在于，步驟S3具體為：

S31、利用洛倫茲或高斯算法擬合[v₂SiO₄]、[v₃SiO₄]、[v_ERSiO₄]譜峰的半高寬和峰中心的位置參數；

S32、觀察擬合的譜峰，剔除譜峰不對稱鋯石顆粒；將解析出的[v₂SiO₄]、[v₃SiO₄]、[v_ERSiO₄]譜峰的半高寬和峰中心參數進行圖版檢驗，剔除落于退火過程曲線的鋯石顆粒。