2023年10月27日，国际知名地学杂志《》发表我室博士研究生蒋宇翔及其合作者的研究成果“proterozoic to phanerozoic case studies of laser ablation microanalysis for microbial carbonate u–pb geochronology”。该研究选取了四种不同的微生物碳酸盐岩样品，借助飞行时间质谱成像技术进行激光剥蚀u-pb测年，确定了中元古代至中新世四个微生物碳酸盐岩样品的沉积年龄。
微生物碳酸盐岩，是地球上最早的生物沉积记录代表，也是古代海水地球化学特征及碳酸盐岩沉积环境特征的重要档案。利用微生物碳酸盐岩重建地球古环境演变，首先需要确定其形成时间。目前原位碳酸盐岩u-pb测年法已广泛用于确定非生物成因碳酸盐岩的沉积年龄，但样品u含量较低、杂质混入以及成岩作用限制了该方法在微生物碳酸盐岩样品的应用。
该研究选取了来自中元古代至中新世的四个微生物碳酸盐岩样品，首先使用飞行时间质谱（tof-ms）进行快速全质谱成像，并生成一系列定量元素地图；将元素地图中高u/al、高u/th和低mn/sr比的区域作为高u-pb测年潜力区域，用于之后的u-pb同位素点分析，以提高测年实验成功率和数据可靠性（图1）。
微生物碳酸盐岩元素成像结果。从左往右分别为样品照片，u/th比值地图和mn/sr比值地图。黄色方框为成像区域，黄色曲线标识区为高u-pb测年潜力区域。（a）中国中元古代神农架群矿石山组叠层石。（b）中国中元古代神农架群野马河组叠层石。（c）中国寒武纪娄山关群平井组叠层石。（d）奥地利中新世ritzing组叠层石。
在元素地图的指引下，该研究对四个样品中的高u-pb测年潜力区域进行原位微区u-pb同位素点分析，得到年龄结果分别为1285.7 ± 58.3/66.6 ma、1233±149/152 ma、502.2±14.6/19.3 ma、14.81±4.72/4.73 ma的u-pb（图2），与各样品相应的地层年代学结果相匹配。
图2 微生物碳酸盐岩u-pb 测年结果。（a）中国中元古代神农架群矿石山组叠层石的u-pb年龄为1285.7 ± 58.3/66.6 ma。（b）中国中元古代神农架群野马河组叠层石的u-pb年龄为1233±149/152 ma。（c）中国寒武纪娄山关群平井组叠层石的u-pb年龄为502.2±14.6/19.3 ma。（d）奥地利中新世ritzing组叠层石的u-pb年龄为14.81±4.72/4.73 ma
文章第一作者为我室博士生蒋宇翔，simon v. hohl副教授为通讯作者，合作者包括我室杨守业教授与黄湘通副教授。该项研究得到国家自然科学基金外国优秀青年学者研究基金（rfis-ii，the stromatolite geochemical archive）等项目（42150610481，42176054）的资助。
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