在地质研究中，准确厘定地质事件的发生时间始终是一项关键挑战。无论是岩浆分异、构造变质演化，还是热液成矿等过程，都需要构建精细而独立的时间标尺，才能深入解析地球演化机制。然而，传统的 U–Pb、Lu–Hf等同位素体系主要依赖于高温结晶矿物，如锆石、磷灰石、石榴石等。这些矿物在中低温条件下（< 550 °C）常常缺失，或易被后期流体扰动所重置，导致同位素系统失衡、年龄信息失真。从而无法准确限定中低温地质过程发生的时间，比如岩浆演化、热液交代、韧性剪切、盆地成岩及低温成矿等。

Rb-Sr同位素体系为解决这一难题提供了关键工具。 其原理基于87Rb 通过 β 衰变生成87Sr（半衰期 ~ 4.88 × 10¹⁰ 年），使其能够精确记录上达几十亿年的地质事件时间。许多常见富钾矿物（如钾长石、云母类、闪石类、天河石、海绿石等）强烈富集 Rb，使其成为Rb-Sr等时线定年的理想对象。其中，云母类矿物扮演着核心角色，它们种类丰富（如白云母、黑云母、锂云母、金云母、绢云母等，图 1），广泛存在于岩浆岩（如花岗岩、闪长岩、金伯利岩）、变质岩（如板岩、千枚岩、云母片岩）、沉积岩（如泥岩、页岩、砂岩）中。云母最关键的优势在于其极高的 Rb/Sr 比值， 这有助于建立斜率陡峭、精度高的等时线。此外，其封闭温度适中（约 450–550 °C）， 使得云母中的Rb-Sr体系在中低温流体活动或变质条件下仍能有效保持封闭性。这使云母的Rb-Sr同位素体系成为了刻画复杂中低温地质过程时间演变的理想载体。

图1  云母族矿物特征（图源 ：wikiwand）

传统的溶液法Rb-Sr等时线定年虽然成熟，但在实践中暴露出几大局限：① 样品需求大：建立一条等时线往往需要准备不少于50 mg云母粉末，很容易在样品分选阶段掺杂多世代云母或杂质矿物；② 实验流程繁琐：从样品分选、碎样、化学消解与分离到测试，耗费时间长；③ 信息均一化：矿物颗粒间潜在的年龄或化学差异会被碎样过程所掩盖，致使关键阶段线索丢失。

近年来，随着三重四极杆 ICP-MS/MS 与激光剥蚀技术的结合，Rb-Sr等时线定年技术得以在单颗粒云母上同时获取 87Rb/86Sr 与 87Sr/86Sr 数据。该方法具有以下优势：① 高空间分辨率：可对核-边-环带、纤维状新生云母及蚀变脉边缘等微区分别定年，为复式岩体侵位、变质演化及热液脉体形成建立微米级时间序列；② 抗扰动能力强：激光束斑通常为几十微米，可以提供精准的原位同位素组成信息，确保测得年龄真实反映该微区的封闭时刻；③ 多维数据集成：如有需要，激光剥蚀分析可与 EMPA、CL 成像及微量元素同步采集，实现同一薄片上的岩相-年龄-成分多维信息耦合；④ 高精度、高效率：通过 SF6、N2O 等反应气可将 Sr+ 在线转化为SrF+ 、SrO+，有效消除 87Rb+的等离子体干扰 （图2），等时线年龄精度优于2％，且样品制备时间缩短超过 90%。

图2  ICP MS/MS Rb-Sr等时线定年工作原理图

图3 上谱分析Rb-Sr等时线定年技术平台

武汉上谱分析基于 Agilent 8900 ICP-MS/MS 与 NWR 193 HE 激光剥蚀系统，成功构建了高精度的Rb-Sr等时线定年技术平台（图3）。在国家标准样品 ZBH-25 黑云母上的测试结果为 132.2 ± 1.6 Ma （图4），与推荐的 K-Ar 年龄（132.9 ± 1.3 Ma）高度一致，进一步验证了该方法的准确性与可靠性。

图4 ZBH-25黑云母Rb-Sr等时线年龄

自该方法推出以来，已服务众多客户，助力多种地质样品年代学研究工作。欢迎有研究需求的老师垂询送样，共同推进中低温地质过程的精确解析！

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