刘国奇JAAS#Isoclock：LA-ICP-MS U-Th-Pb定年数据处理与普通铅校正新软件

热液/副矿物普通铅的准确、快速扣除是这些矿物开展LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素定年所面临的最重要难题之一。目前，学者主要是通过商业软件（如Glitter, ICPMSDataCal, Iolite, UltilChron，Brama和Saturn等）处理LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素定年数据，但这些软件中仅有Iolite, UltilChron和Brama 能够直接扣除标样的普通铅，然后再进行标样校正和数据处理。其中，UltilChron和Brama只能对线扫的原始数据进行贝叶斯回归法计算样品年龄，但是无法对单个剥蚀数据进行深度分馏校正，且数据的空间分辨率较低。虽然Iolite也能对标样的²⁰⁷Pb和²⁰⁶Pb进行普通铅校正，但其无法对标样的²⁰⁸Pb做普通铅校正。此外，受标样普通铅或过量²⁰⁶Pb的影响，测试矿物通常很难获得一致的U-Pb和Th-Pb年龄。目前全球仍没有一款定年数据处理软件能够通过标样²⁰⁸Pb的普通铅校正而获得准确的Th-Pb年龄。由此可见，现有的商业软件在LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素定年数据处理和普通铅校正方面尚存在不足，这在一定程度上制约了热液/副矿物U-Th-Pb年龄的广泛应用。
基于以上问题，东华理工大学核资源与环境国家重点实验室刘国奇博士、夏菲教授与中国地质大学（武汉）赵葵东教授、陈唯研究员、丹麦Aarhus大学Thomas Ulrich教授、南京大学章荣清副教授等学者合作，开发了一款用于LA-ICP-MS U-Th-Pb定年数据处理与多种普通铅校正的免费开源软件（Isoclock）。该软件的创新点主要为：（1）Isoclock软件是基于Python3.8编写而成的免费开源程序。软件可以快速导入Thermo、Agilent和Element仪器的数据格式，在同一界面上通过背景扣除和异常值处理，能够快速完成标样普通铅校正、分馏校正和年龄计算等系列操作，数据处理流程简单快捷（图1）。（2）软件提供了多种标样普通铅校正方法（如²⁰⁷Pb法、“Cal²⁰⁴Pb”法、²⁰⁸Pb法和²⁰⁴Pb法），在对样品进行U-Pb分馏校正之前可以对标样普通铅进行扣除，使得软件适用于标样含普通铅的数据校正和处理。（3）软件加入了一种新的普通铅校正方法，即“Cal ²⁰⁴Pb”法。该方法通过标样ID-TIMS年龄计算获得标样的²⁰⁴Pb组成，然后用计算获得的²⁰⁴Pb对标样的²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb和²⁰⁸Pb进行普通铅扣除：注释：下标m, c, Cal分别表示测量值、普通铅和计算值。T表示样品形成年龄。图1 Isoclock 软件界面（4）软件能够对标样单个分析点进行普通铅扣除，避免因为标样普通铅不均一造成数据处理带来的偏差。（5）运用软件对不同实验室测定的榍石（图2）、独居石（图3）、磷灰石、锡石和黑钨矿U-Pb定年数据进行处理，均获得了可靠的年龄数据。对比了其他商业软件和Isoclock软件处理同一批测试数据的效果（图4），表明Isoclock软件在副矿物U-Pb年龄数据处理方面更具优势。图2 Isoclock处理的榍石定年Tera–Wasserburg图图3 Isoclock处理的独居石定年Tera–Wasserburg图图4 不同软件（Isoclock、Sature和Iollite）和不同普通铅校正方法处理的磷灰石定年结果对比。该研究成果发表在国际质谱分析主流期刊《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》期刊上。成果受自然科学基金项目（编号42172098和42130811）和中国铀业-东华理工大学联合基金(NRE2021-15)的资助。欢迎广大用户加入Isoclock软件交流群（QQ群号：938675284），我们将为软件的使用提供技术咨询服务。原文信息：Liu, G.Q.（刘国奇）, Zhao, K.D.（赵葵东）, Ulrich, T., Chen, W.（陈唯）, Zhang, D.（张迪）, Li, Q.（李前）, Zhang, R. Q.(章荣清), Xia, F. （夏菲）.2023. Isoclock: A free and novel routine for common Pb correction in U-Th-Pb data reduction of LA-ICP-MS analysis. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 38. 2007.原文链接: DOI.10.1039/D3JA00217A.软件源代码及使用说明下载链接：https://github.com/sndjgm/ lsoclock。EXE程序（windows版）下载链接：https://1drv.ms/u/s! AjpkANeM2uTjmWLLxbmXgNLlWVQx?e=Wv1caz。使用说明视频观看链接：https://www.researchgate.net/publication/371039144_Demo_of_Isoclock20。编辑：钟福军复审：冷成彪终审：刘峙嵘