鎢是一種重要的金屬資源，運(yùn)用于電器、電子、化工等領(lǐng)域。我國(guó)鎢礦資源豐富，是世界上重要的鎢金屬資源基地，其中華南地區(qū)（贛南-粵北-湘南）是我國(guó)鎢礦成礦帶的重要產(chǎn)區(qū)。準(zhǔn)確限定鎢礦床的成礦時(shí)代，有利于了解其礦床成因、精細(xì)成礦過程、礦床分布規(guī)律和進(jìn)一步指導(dǎo)尋找和勘查礦床。黑鎢礦[（Fe，Mn）WO4]作為鎢主要的賦存礦物之一，廣泛存在于各類巖漿或熱液鎢礦床中，對(duì)其開展年代學(xué)研究，可給出更可靠的鎢礦成礦年代。 

20世紀(jì)80年代初的研究表明，黑鎢礦通常含有一定量U，是U-Pb定年的良好對(duì)象。由于方法技術(shù)不成熟，黑鎢礦U-Pb定年研究發(fā)展緩慢。2006年，德國(guó)地學(xué)研究中心（GFZ）通過對(duì)美國(guó)科羅拉多Sweet Home Mine黑鎢礦的同位素稀釋法-熱電離質(zhì)譜（ID-TIMS）U-Pb定年工作，報(bào)道了有意義的黑鎢礦U-Pb年齡。但是黑鎢礦中U含量通常不高（2~50 ppm），普通鉛組成變化范圍大，且通常含有富U（鈮鉭礦等）、富普通鉛（白鎢礦、方鉛礦、閃鋅礦等）的包裹體。由于ID-TIMS是一種整體分析方法，大量包裹體的存在影響分析結(jié)果，且涉及繁瑣的化學(xué)前處理，成功率低，導(dǎo)致該方法的推廣和使用受到限制，目前，僅有的少量ID-TIMS黑鎢礦U-Pb年齡數(shù)據(jù)均來(lái)自GFZ。 

最新研究表明，激光微區(qū)原位等離子質(zhì)譜（LA-ICP-MS）可進(jìn)行黑鎢礦U-Pb年齡測(cè)定，但目前處于起步階段，仍存在亟待解決的問題，例如，缺乏微區(qū)原位黑鎢礦U-Pb標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，目前無(wú)國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)；同質(zhì)異位素的干擾，如鎢氧化物對(duì)Hg與Pb的干擾；對(duì)于普通鉛含量高的樣品，采用哪種普通鉛校正方案；不同黑鎢礦系列的礦物端元（鎢鐵礦-鎢錳鐵礦-鎢錳礦）之間是否存在基體效應(yīng)；黑鎢礦U-Pb體系的封閉溫度。 

針對(duì)上述問題，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)地球物理研究所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生楊明與導(dǎo)師、正高級(jí)工程師楊岳衡及其合作者（GFZ、南京大學(xué)和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)），基于LA-SF-ICP-MS，在高靈敏度錐組合基礎(chǔ)上（Wu et al, 2020, IJMS），建立激光黑鎢礦微區(qū)原位分析方法，并研發(fā)出黑鎢礦U-Pb定年微區(qū)分析標(biāo)樣（圖1），考察鎢的氧化物對(duì)²⁰²Hg、²⁰⁴Hg和²⁰⁴Pb的同質(zhì)異位素干擾（圖1），探討黑鎢礦系列礦物基體效應(yīng)對(duì)U-Pb定年的影響（圖2、圖3、圖4），首次報(bào)道黑鎢礦U-Pb體系的封閉溫度（圖1）。對(duì)年齡跨度為1790-26 Ma的典型黑鎢礦樣品（來(lái)自瑞典、美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、盧旺達(dá)和中國(guó)），均獲得了可靠年齡結(jié)果。這些證明了該方法的可行性與可靠性，為我國(guó)的關(guān)鍵金屬鎢成礦年代學(xué)研究提供了技術(shù)支撐。 

相關(guān)研究成果以Accurate and precise in situ U–Pb isotope dating of wolframite series minerals via LA-SF-ICP-MS為題，作為封面文章，發(fā)表在Journal of Analytical Atomic Spectrometry上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年基金的支持。  

論文鏈接

圖1.（a）ID-TIMS測(cè)定YGX-2113黑鎢礦標(biāo)樣U-Pb諧和圖；（b）黑鎢礦U-Pb體系封閉溫度；（c & d）鎢氧化物對(duì)Hg與Pb的同質(zhì)異位素干擾 

圖2.LA-SF-ICP-MS測(cè)定Bagge（a）與Sewa（b）黑鎢礦的T-W圖解與²⁰⁷Pb校正的²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡；以及MTM（c）與YGX-2107（d）黑鎢礦U-Pb諧和圖 

圖3.LA-SF-ICP-MS測(cè)定XHS16（a）與DP-12（b） 黑鎢礦U-Pb諧和圖；以及Panasqueira（c）與Cornwall（d）鎢鐵礦U-Pb諧和圖 

圖4.LA-SF-ICP-MS測(cè)定HTD（a）和SHM（b）鎢錳礦T-W圖與207Pb校正²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡