锆石地球化学特征及地质应用研究综述

1、锆石地球化学特征及地质应用研究综述摘要:介绍并比照了用于锆石等副矿物测试的离子探针、激光探针、电子探针、质子探针等几种微区原位测试技术各自的特点。锆石u-pb定年实现了对同一锆石颗粒内部不同成因的锆石域进展原位年龄的分析,给出了有关寄主岩石的源岩、地质演化历史等重要信息,为地质过程的精细年龄框架的建立提供了有效的途径。锆石微量元素、同位素特征是译解岩石来源和成因的指示器。锆石hf同位素已成功地用于地球早期历史、岩浆来源、壳幔互相作用、区域大陆地壳增长的研究等;锆石氧同位素组成能有效地约束壳幔互相作用和示踪岩浆来源等。关键词:锆石;年代学;地球化学特征;地质应用随着可以显示矿物内部复杂化学分区的

2、成像技术和高分辨率的微区原位测试技术的开展和广泛应用,研究颗粒锆石等副矿物微区的化学成分、年龄、同位素组成及其地质应用等已成为国际地质学界研究的热点1。锆石u2pb法是目前应用最广泛的同位素地质年代学方法,锆石的化学成分、hf和同位素组成广泛应用于岩石成因、壳幔互相作用、区域地壳演化的研究等,对地球上古老锆石的化学成分和同位素的研究是追朔地球早期历史的有效工具。笔者着重综述锆石的化学成分、同位素组成特征及其在地质学中的应用。1微区原位测试技术锆石等副矿物在地质学中的广泛应用与近年来原位分析测试技术的快速开展密不可分。代写论文目前已广泛应用的微区原位测试技术主要有离子探针、激光探针和电子探针等。

3、1.1离子探针离子探针(sensitivehighreslutininir-prbe,简称shrip)可用于矿物稀土元素、同位素的微区原位测试。在目前所有的微区原位测试技术中,shrip的灵敏度、空间分辨率最高(对u、th含量较高的锆石测年,束斑直径可到达8),且对样品破坏小(束斑直径1050,剥蚀深度5)2-3,是最先进、准确度最高的微区原位测年方法。其缺乏之处是仪器本钱高,测试费用昂贵,测试时间较长(每测点约需20in)。2000年,aeanansis50二次离子质谱开场用于对颗粒大小为12的副矿物进展u-th-pb年代学研究。代写毕业论文nansis对粒度极细小的副矿物进展定年要以降低精

4、度为代价,且用于u-th-pb定年还没有进展试验,还未完全估算出其准确度和分析精度,有可能在西澳大利亚大学获得初步的成功2,4。1.2激光探针激光剥蚀微探针2感应耦合等离子体质谱仪(la-serablatinir2prbe2indutivelyupledplas-aassspetretry,简称la2ips),即激光探针技术可实现对固体样品微区点常量元素、微量元素和同位素成分的原位测定5。近年研制成功的多接收等离子质谱(-ips)可同时测定同位素比值,该仪器现今已经成为hf同位素测定的常规仪器6。近年来激光探针技术在原位测定含u和含th副矿物的u-pb、pb-pb年龄或th-pb年龄方面进展极

5、快,在一定的条件下可获得与shrip技术相媲美的准确度和准确度,且经济、快速(每个测点费时4in,可以直接在电子探针片内进展分析5,7-8);但与shrip相比,激光探针要求样品数量较大,对样品破坏大(分析束斑大小一般为3060,剥蚀深度为1020),其空间分辨率和分析精度一般低于sis、shrip1,9210。1.3电子探针、质子探针、x射线荧光探针电子探针(eletrnprbex-rayiranalysis,简称epa)、质子探针(prtninduedx-rayeissinir-prbe,简称pixe)和x射线荧光探针(x-rayflureseneprbe,简称xrf)均属微区化学测年技术

6、。其优点是可以直接在岩石探针片上进展测定,不破坏样品,保存了岩石的原始构造,样品制备方便,便于实现原地原位分析,与同位素定年相比,价格低廉,分析快速;其缺点是不能估计平行的u-pb衰变体系的和谐性1,11,且由于化学定年不需进展普通铅的校正,容易导致过高估计年轻独居石、锆石等矿物的年龄12。电子探针测定锆石的th-u-全pb化学等时线年龄方法(heialth2u2ttalpbishrneth-d,简称hie)的优点是空间分辨率高达15,可进展年龄填图5,8,可进展锆石和独居石、磷钇矿、斜锆石等富u或富th副矿物年龄的测定11,13215;缺点是因对pb的检出限较低而导致测年精度偏低,不能用于年

7、龄小于100a的独居石等矿物的定年。质子探针是继电子探针之后开展起来的、一种新的微束分析技术,能有效地进展微区微量元素、痕量元素的分析,近年来用于测定独居石的u-th-pb年龄,其分析原理与电子探针相似。对epa无能为力的、小于100a的独居石年龄的测定,pixe具有明显的优势5,8。此外,近年逐步改良的x射线荧光探针在测定年轻独居石年龄方面具有较大的优势。在分析束斑为4060、使用单频x射线的条件下,pb的检出限可达1010-6,对于年龄为数十百万年甚至是15a的年轻独居石,可获得与ip-s同位素定年相近的结果,xrf化学定年的精度和分辨率大大高于epa,但在一样空间分辨率的情况下,xrf化

8、学年龄与同位素年龄测定的比拟有待进一步研究。其另一优势是仪器本钱较低,装置简单,易于组建和操作。但由于xrf的空间分辨率较低,因此不适于分析内部具有不均一年龄分区的、粒度小的独居石12,16。尽管微区原位测试技术给出了重要的、空间上可分辨的年龄信息,但在准确度、准确度方面仍无法与传统的同位素稀释热电质谱技术(id-tis)相比。代写硕士论文在副矿物不存在继承性(如对幔源岩石、陨石等中的锆石进展定年)的情况下,id-tis仍得到广泛使用。2锆石u-th-pb同位素年代学2.1锆石u-th-pb同位素体系特征及定年进展由于锆石具有物理、化学性质稳定,普通铅含量低,富含u、th(u)、(th)可高达

9、1%以上,离子扩散速率很低17,封闭温度高等特点,因此锆石已成为u-pb法定年的最理想对象1。虽然锆石通常能较好地保持同位素体系的封闭,但在某些变质作用或无明显地质作用过程中亦可能丧失放射性成因铅,使得其t(206pb/238u)和t(207pb/235u)两组年龄不一致。造成锆石中铅丧失的一个最主要原因是锆石的蜕晶化作用;此外,部分重结晶作用也是导致锆石年龄不一致的又一原因18-19。锆石内部经常出现复杂的分区,每一区域可能都记录了锆石所经历的结晶、变质、热液蚀变等复杂的历史过程20-21。因此,在微区分析前,详细研究锆石的形貌和内部构造对解释锆石的u2pb年龄、微区化学成分和同位素组成的成

10、因至关重要。只有对同一样品直接进展构造和年龄的同步研究,才能得到有地质意义的年龄。利用hf酸蚀刻图像、阴极发光图像(athdluinesene,简称l)和背散射电子图像(bak2satteredeletrniage,简称bse)技术可观察锆石内部复杂的构造20。近年来,锆石年代学研究实现了对同一锆石颗粒内部不同成因的锆石域进展微区原位年龄分析,提供了矿物内部不同区域的形成时间,使人们可以获得一致的、清楚的、容易解释的地质年龄,目前已经可以对那些记录在锆石内部的岩浆结晶作用、变质作用、热液交代和退变质作用等多期地质事件进展年龄测定,从而建立起地质过程的精细年龄框架。例如,变质岩中锆石的构造通常非

11、常复杂,对具有复杂构造锆石的定年可以得到锆石不同构造区域的多组年龄,这些年龄可能分别对应于锆石寄主岩石的原岩时代、变质事件时间(一期或多期)及源区残留锆石的年龄等。对这些样品中锆石的多组年龄如何进展合理的地质解释,是目前锆石u-pb年代学研究的重点和难点21,而明确不同成因域的锆石与特定p-t条件下生长的、不同世代矿物组合的产状关系是合理解释的关键。吴元保等21的研究说明,锆石的显微构造、微量元素特征和矿物包裹体成分等可以对锆石的形成环境进展限定,从而为锆石u-pb年龄的合理解释提供有效的制约。目前对变质岩中锆石、独居石等矿物定年的主要方法是先从岩石中分选出测年用的单矿物,然后用环氧树脂固定并

12、抛光制成靶,再进展微形貌观察和年龄的原位测定。但这样往往破坏了待测矿物与特定地质事件的原始构造关系。为此,陈能松等8提出了原地原位测年的工作思路,即利用各种微区原位测试技术直接测定岩石薄片中与特定温压条件下生长的不同世代矿物组合、产状关系明确的锆石和独居石等富u-th-pb的副矿物在不同成因域的年龄,从而将准确的年龄结果与特定的变质事件或变质反响联络起来。2.2锆石微区定年的示踪作用火成岩中耐熔的继承锆石可以保持u-pb同位素体系和稀土元素(ree)的封闭,从而包含了关于深部地壳和花岗岩源区的重要信息22-23,可用于花岗岩物源和基底组成的示踪。代写职称论文笔者在研究江西九岭花岗岩中的锆石时,

13、发现部分锆石边部发育典型的岩浆成因的环带,其中心具有熔融剩余核(图1)。shrip分析说明,这2部分的年龄组成有明显的差异,环带部分的年龄约为830a,而核部的年龄集中在14001900a,核部年龄可能代表花岗岩源岩的锆石组成年龄。delersa等23通过研究葡萄牙境内欧洲varisan造山带缝合线两侧的花岗闪长岩、星云岩中继承锆石的稀土元素和u2pb同位素特征,发现这2组锆石无论是在年龄谱上还是在ree组成上,均存在明显差异,说明它们来源不同,即这2个地区深部地壳的物质组成(基底)不同。近年来,随着la-ip-s技术的开展,沉积岩中碎屑锆石的年龄谱分析广泛应用于沉积岩源区物质成分组成和地壳演

14、化的研究24-27。通过比照盆地沉积物中锆石的u-pb年龄谱和盆地毗邻山脉出露岩体的年龄,可以理解某一沉积时期沉积物源区的多样性及盆地不同时期物源性质的变化特征。该方法同时还可估算地层的最大沉积年龄。3锆石化学成分特征及其在岩石成因中的应用通常,在组成锆石的总氧化物中,(zr2)占67.2%、(si2)占32.8%,(hf2)占0.5%2.0%,p、th、u、y、ree常以微量组分的形式出现。由于y、th、u、nb、ta等离子半径大、价态高,代写留学生论文使得它们不能包含在许多硅酸盐造岩矿物中,趋向于在剩余熔体中富集,而锆石的晶体构造可广泛包容不同比例的稀土元素,因此锆石成为岩石中u、th、h

15、f、ree的主要寄主矿物1,28231。稀土元素和一些微量元素是限定源岩性质和形成过程最重要的指示剂之一,锆石中的离子扩散慢,因此锆石中的稀土元素分析结果可为它们的形成过程提供重要的地球化学信息。3.1锆石中的(th)、(u)及(th)/(u)比值大量的研究21,28说明,不同成因的锆石有不同的(th)、(u)及(th)/(u)比值:岩浆锆石的(th)、(u)较高,(th)/(u)比值较大(一般大于014);变质锆石的(th)、(u)低,(th)/(u)比值小(一般小于011)。但也有例外情况,有些岩浆锆石就具有较低的(th)/(u)比值(可以小于0.1),部分碳酸岩样品中的岩浆锆石那么具有异

16、常高的(th)/(u)比值(可以高达10000)21,28,所以,仅凭锆石的(th)/(u)比值有时并不能有效地鉴别岩浆锆石和变质锆石。3.2锆石微量元素、稀土元素特征及其应用锆石的稀土元素特征研究主要用于判断其寄主岩石的成因类型,但岩浆锆石的微量元素特征是否能判断寄主岩石的类型目前还存在较大的争议21。而一些变质岩(如麻粒岩)中的变质锆石可以具有较高的(th)/(u)比值21。hskin等29-30认为,虽然幔源岩石中的锆石与壳源岩石中的锆石在ree含量及稀土配分形式上具有明显差异,但并未发现不同成因的壳源岩石中锆石的ree特征存在系统差异,它们具有非常类似的ree含量和稀土配分形式,目前对

17、壳源锆石ree组成如此相似的原因并不清楚。belusva等28,31的研究结果说明,锆石中的稀土元素丰度对源岩的类型和结晶条件很敏感。从超基性岩基性岩花岗岩,锆石中的稀土元素丰度总体升高。锆石的(ree)在金伯利岩中一般低于5010-6,在碳酸盐岩和煌斑岩中可达60010-670010-6,在基性岩中可达200010-6,代写英语论文而在花岗质岩石和伟晶岩中可高达百分之几。这种趋势反映了岩浆的分异程度。正长岩中锆石具有正e异常、负eu异常和中等富集重稀土元素(hree);花岗质岩石中锆石明显负eu异常、无e异常,无明显hree富集;碳酸岩中锆石无明显的e、eu异常,轻、重稀土元素分异程度变化较

18、大;镁铁质火山岩中锆石的轻、重稀土元素分异明显;金伯利岩中锆石无明显的eu、e异常,轻、重稀土元素分异程度不明显28,31(图2)。大部分地球岩石中锆石的hree比lree相对富集,显示明显的正e异常、小的负eu异常;而陨石、月岩等地外岩石中锆石那么具强的eu亏损、无e异常28。belusva等28建立了通过锆石的微量元素对变化图解和微量元素的质量分数来判别不同类型的岩浆锆石的统计分析树形图解。与岩浆锆石相比,变质锆石hree的富集程度相对lree的变化较大。岩浆锆石具有明显的负eu异常,形成于有熔体出现的变质锆石具有与岩浆锆石类似的特征:富u、y、hf、p,ree配分形式陡,正e异常、负eu

19、异常。但变质锆石的(th)/(u)比值低(0.1),这是区别于岩浆锆石的惟一的化学特征。在变质过程中,锆石是否发生了重结晶以及结晶过程中是否有流体或熔体的参与,都会显著影响锆石稀土元素组分的变化32。变质增生锆石的稀土元素特征除与各个稀土元素进入锆石晶格的才能大小有关外,还与锆石同时形成的矿物种类有关(如石榴石、长石、金红石等),这些矿物的存在与否对变质作用的条件(如榴辉岩相、麻粒岩相和角闪岩相等)有重要的指示意义,锆石的ree组成可反映锆石母岩的变化,至少在某些情况下反映了锆石与其他矿物如石榴石(稀土元素总量低、亏损hree)32-35或长石(负eu异常)32,36-37、金红石34的共生情

20、况。变质增生锆石的微量元素特征不仅受与锆石同时形成的矿物种类的影响,而且还与其形成时环境是否封闭有关。在“封闭的榴辉岩相的体系中,ree的供给有限,由于石榴石是榴辉岩中富集hree的矿物,固相线下石榴石的形成会使熔体亏损hree;而在开放环境中,石榴石的形成并不能引起部分环境hree质量分数的改变,这种条件下与石榴石共生的锆石就不会出现hree的相对亏损。因此,hree的相对亏损与否并不能直接用来判别变质锆石是否与富集hree的石榴石同时形成21。锆石微区的稀土元素分析与微区定年、锆石中的包裹体研究相结合可以较好地限定锆石的形成环境,可以将锆石的形成与变质条件联络起来,从而将变质过程中的p-t

21、-t有效地联络在一起,在造山带研究中用于追溯超高压变质岩的形成过程21,36-38。4锆石同位素的地质应用4.1锆石的lu2hf同位素lu与hf均为难熔的中等2强不相容性亲石元素,这与s-nd体系类似,因此hf同位素示踪的根本原理与nd同位素一样。hf与zr呈类质同象存在于锆石的矿物晶格中,相对其他矿物,锆石中(hf)高(hf2)1%,这为获取高精度的hf同位素比值数据提供了保障;同时其(lu)/(hf)值极低(176lu)/(177hf)n0.0139-40,由176lu衰变形成的176hf比例非常低,对锆石形成后的hf同位素组成的影响甚微,这样锆石的hf同位素组成根本上代表了锆石结晶时的初

22、始hf同位素组成。加上锆石化学性质稳定,具有很高的hf同位素封闭温度,即使经历了麻粒岩相等高级变质作用也能很好地保存初始hf同位素组成,因此锆石中的hf非常合适于岩石成因的hf同位素研究41-42。lu-hf同位素体系本身所具有的高于s-nd同位素体系的封闭温度及锆石特有的抗风化才能,使得锆石成为研究太古宙早期地壳的理想研究对象。近年来,一些作者应用锆石的hf同位素原位测试成功地解决了太古宙早期是否存在超亏损地幔的问题。在太古宙的s-nd同位素研究中,部分太古宙早期岩石(年龄约为3.8ga)具有较高的(nd)值(nd)+443-44,似乎显示当时地球发生过极大规模的壳幔分异作用,并出现地幔的极

23、度亏损。通过锆石lu2hf研究发现,高(nd)t值的样品并未显示高的(hf)t值,同一时期不同地质单元的太古宙岩石中的锆石具有非常相近的(hf)t值,这说明由nd同位素确定的极度亏损地幔,是由于s-nd同位素体系开放造成的假象45-48。沉积岩中碎屑锆石的ree特征及其原位的u-pb年龄、hf同位素组成测定已被作为研究沉积物母岩以及地壳演化的强有力工具25,42,49。在岩石由多种组分构成、而其nd同位素数据只有一个的情况下,可以通过多组锆石的hf同位素来认识其演化过程。锆石微区年龄、稀土元素的测定与hf同位素研究相结合,是示踪壳幔互相作用、研究区域大陆地壳增长的有力工具50-51。如郑建平等

24、51对玄武岩中麻粒岩捕虏体的锆石进展了年龄、ree、hf同位素分析,讨论了早元古代华北克拉通的形成和壳幔互相作用。由于性质不同的岩石的hf同位素组成可能存在一定的差异,物理条件或结晶途径也可能改变矿物的化学成分,但不会影响hf同位素组成。假如锆石在生长过程中不仅存在化学成分和晶体形貌上的变化,而且还伴随了hf同位素组成的变化,那么说明有来源明显不同的岩浆发生了化学混合。这为研究岩浆作用过程中不同组分的混入提供了重要途径。代写工作总结对于一个由多种组分构成的岩石样品,岩浆岩中形态不同的锆石晶体及同一锆石内部不同环带均记录了不同组分的岩浆互相作用的过程,因此通过多组锆石和同一锆石颗粒内不同环带的h

25、f同位素研究,可追踪岩体的结晶历史,获得岩浆演化的信息。griffin等52通过对华南平潭和桐庐i型花岗岩体中锆石的hf同位素研究,发现不同生长阶段的锆石的hf同位素组成不同,且它们的微量元素组成也存在差异53,提醒这2个i型花岗岩体在形成过程中有多于2种不同来源的岩浆发生了混染。虽然化学混合(ixing)使岩体中不同类型的岩石具有类似的sr、nd同位素组成,但锆石却像“录音机一样记录了不同岩浆产生和互相作用的细节。汪相等54利用锆石中的hf同位素讨论了幔源岩浆对过铝花岗岩成因的制约。华南过铝花岗岩在岩相学和岩石化学上充分显示了壳源的根本特征,且在这些花岗岩体中很少见到地幔岩浆侵入形成的淬冷包

26、体或基性岩脉,故它们的成因无法与地幔活动联络起来。锆石颗粒内部的多阶段生长的环带,记录了岩浆形成和冷凝过程中的物理化学信息。因此对颗粒内部不同环带的同位素原位分析可以直接提醒中下地壳花岗质岩浆形成过程的复杂性和岩浆性质的演化,这些现象很难在野外观察到,通过全岩同位素分析也难以检测出来,而锆石中的hf同位素特征却可以有效地提醒幔源岩浆对花岗岩形成的奉献。由于锆石中的hf很难与岩石外部的hf发生交换,因此,除hf同位素组本钱身可以作为地球化学的示踪剂外,还可通过对锆石hf同位素的研究来解译导致锆石u2pb年龄不一致的原因。对于重结晶的锆石,假如体系在锆石结晶前后在成分上未发生明显变化,那么其锆石的

27、同位素组成符合单体系的线性演化规律;但假如有外来hf的参加,那么会形成年轻的、hf同位素组成明显不同的增生锆石。基于同样的原因,锆石的hf同位素组成可以指示锆石的u-pb体系是否、何时发生了重置,因此在解释下地壳、地幔来源的高级变质岩的锆石年龄时帮助很大55。4.2锆石的氧同位素由于地壳物质与地幔物质的氧同位素组成存在差异,因此氧同位素可以很好地示踪壳幔的互相作用。此外,氧同位素是一种敏感的、示踪地壳中的流体和固体互相作用的、依赖于温度的示踪剂,岩浆岩的氧同位素比值对那些经历了低温水2岩反响的物质混染尤其敏感,这些物质可能曾经与大气水、沉积物及与那些曾经和大气水发生蚀变的岩石发生了互相作用,因

28、此氧同位素是示踪岩浆来源的最有效的工具之一56。高温下锆石和岩浆的同位素分馏很小,锆石的氧同位素组成根本上反映了锆石形成时岩浆的氧同位素特征57。研究说明锆石中的氧同位素扩散很慢,氧扩散的有效封闭温度70058-59,其氧同位素组成不像其他矿物那样易受高温变质、热液蚀变的影响而发生变化59-60,即使岩石经历了麻粒岩相的变质作用,岩浆锆石也能在干的岩石中保存岩浆氧同位素的初始比值57。正常地幔的(18)约为5,源于地幔的岩石表现出接近该值的、均一的氧同位素比值(该值被认为是正常地幔火成岩的比值)。在高温条件下锆石与正常地幔岩石到达平衡时的(18)=5.30.361。幔源岩浆分异出的火成岩结晶的

29、锆石(18)接近正常地幔的(18)61262。研究说明,锆石的(18)是岩浆物质来源的良好示踪剂。通过锆石氧同位素分析,可以判断结晶出锆石的岩浆是直接来自地幔还是来自经过地壳循环的物质56,60-63。假如岩浆的氧同位素比值低于正常地幔值,通常认为岩浆的产生是与发生了热液蚀变的地壳岩石有关,这些岩石可能是洋壳岩石与高温海水或者陆壳岩石与大气降水发生了高温热液蚀变的结果64-66。但假如岩浆锆石的(18)明显高于正常值,那么说明岩浆来源于曾经历低温水2岩交换的岩石的部分熔融或岩浆在形成过程中有表壳物质的参加56,67-68。锆石的氧同位素分析为研究花岗质岩石的成因和岩浆系统的演化提供了新的方法6

30、0-61,69。在岩浆演化过程中,假如体系是封闭的,且同位素分馏到达平衡(此假设在大多数情况下都成立),那么从基性-酸性的岩浆结晶的锆石的(18)应该一样;但假如发生了同化混染,那么锆石从内到外的生长区往往记录了岩浆成分的变化。分析各组锆石或同一锆石颗粒不同区域的氧同位素,可为岩浆的同化混染、不同来源的岩浆混合的定量化研究提供信息,也有助于深化认识岩浆的期次问题。如能对锆石的u-pb年龄和氧同位素组成以及ree进展同步测定,就有可能把氧同位素组成特征与某阶段年龄相联络,对具有复杂地质历史的岩石的成因环境进展限定。将锆石的氧同位素与u-pb年龄(必要时进展ree分析)原位测定相结合是锆石的氧同位

31、素研究的开展趋势。近年来,一些学者对澳洲jakhills地区的古老碎屑锆石进展了微区离子探针u2pb年龄和氧同位素组成的研究,获得了目前的最古老的锆石单颗粒年龄(4.4ga),其(18)为7.45.0,比地幔值高,暗示着岩浆混染和高(18)物质的重熔,这些高(18)的物质可能是沉积物或低温水2岩反响的热液蚀变岩石,说明有上地壳物质参与的岩浆过程最早可追溯到4.4ga前。这些锆石的氧同位素组成说明,地球在4.4ga前就可能存在水圈,地球的外表温度在地核和月球形成后不到100a的时间里就已冷却到允许液体水存在的温度56,67,69。陈道公等65、郑永飞等66分别对大别2苏鲁超高压变质岩中的锆石进展

32、了u-pb和氧同位素微区原位分析,发现即使在榴辉岩相高级变质作用中,锆石仍根本保存了原岩中锆石的氧同位素特征,其中原岩年龄为0.70.8ga的变质岩中锆石的(18)明显低于地幔平均值,说明其形成时岩浆源区明显有大气降水的参加,这可能与新元古代华南rdinia超大陆的裂解和全球的雪球事件有关。5结语锆石的构造和成分记录了岩石所经历的复杂地质过程。对内部构造复杂的锆石进展同位素和化学成分的微区原位分析,必须在对其内部构造进展详细研究的根底上进展。由于幔源锆石和壳源岩浆锆石的化学组成存在较明显的区别,因此容易区分,但利用壳源岩浆锆石的微量元素、稀土元素特征识别其寄主岩石的类型还有待于成因明确的锆石微

33、区原位测试数据的积累,因为目前用于建立“判别树的数据比拟有限,且有些数据的来源不太明确。此外,在原始成因产状不清楚的情况下(如碎屑锆石),变质锆石和岩浆锆石的区分除利用(th)/(u)比值外,能否通过其他的微量元素、稀土元素的比值或图解来有效区分,这方面的研究目前报道较少。分别对锆石颗粒中的不同区域进展年代学、化学组成、hf或同位素进展原位分析,可以提供有关岩石成因的丰富信息,而这些信息的提取依赖于分析仪器和分析技术的进步。虽然如今的测试技术已实现了矿物的微区原位测试,但分析仪器的空间分辨率不够高(目前锆石ree、hf同位素微区测定的束斑直径一般为2040),且锆石颗粒一般较小,尤其是变质岩中

34、变质增生或变质重结晶部分的锆石,或者是记录了几个期次岩浆活动的岩浆锆石,每一次地质作用形成的生长区域可能较小(10),致使很多重要的信息无法提龋随着原位测试技术的进一步开展,对锆石内部不同构造域地球化学特征的研究将提供更多、更详细、有关岩石成因的重要信息。参考文献:1pitrassnf,hanharj,shalteggeru.theurrentstatefaessryineralresearhj.heialgelgy,2002,191:3-24.2davisd,illiasis,krghte.histrialdevelpentfzirngehrnlgyj.reviesinineralgygeh

35、e-istry,2022,53:145-173.3irelandtr,illiasis.nsideratinsinzirngehrnl-gybysisj.reviesinineralgygeheistry,2022,53:215-227.4rasussenb.radietridatingfsedientaryrks:theappliatinfdiagenetixentiegehrnlgyj.earth-sienerevies,2022,68:197-243.5王勤燕,陈能松,刘嵘.u2th2pb副矿物的原地原位测年微束分析方法比拟与微区晶体化学研究j.地质科技情报,2022,24(1):7-1

36、3.6李献华,梁细荣,韦刚健,等.锆石hf同位素组成的la-ips准确测定j.地球化学,2022,32(1):86-90.7梁细荣,李献华,刘永康.激光探针等离子体质谱法(la-ips)用于年轻锆石u2pb定年j.地球化学,2000,29(1):1-5.8陈能松,孙敏,王勤燕,等.原地原位定年技术工作思路讨论中深变质岩区精细变质年代学格架的建立j.地质科技情报,2022,22(2):1-5.9hrni,rudnikrl,dnughf.preiseeleentalandistperatieasureentbysiultaneusslutinnebu-lisatinandlaserablatin-

37、ip-s:appliatintu-pbge-hrnlgyj.heialgelgy,2000,164:281-301.10kslerj,sylvesterpj.presenttrendsandthefuturefzir-ningehrnlgy:laserablatinipsj.reviesinineralgygeheistry,2022,53:243-275.11atlsej,gilleyld,erpretatinfna-ziteagesbtainedviainsituanalysisj.heialgelgy,2002,188:193-215.12sherrern,eng

38、i,bergera,etal.nndestrutivehei-aldatingfyungnaziteusingxrf-:ntextsensitiveiranalysisandparisnithth-pblaser-ablatinassspetretridataj.heialgelgy2002,191:243-255.13geislert,shleiherh.iprvedu2th2ttalpbdatingfzirnsbyeletrnirprbeusingasiplenebak-grunddelingpredureandaasaheialriterinffluid-in-duedu-th-pbdi

39、srdaneinzirnj.heialgelgy,2000,163:269-285.14frenhje,heaanl,hakt.feasibilityfheialu-th-ttalpbbaddeleyitedatingbyeletrnirprbej.heialgelgy,2002,188:85-104.15asai,suzukik,grees.heialth-u-ttalpbdat-ingbyeletrnirprbeanalysisfnazite,xentieandzirnfrthearheannapierplex,eastantarti-a:evidenefrultra-high-teper

40、atureetarphisat2400aj.preabrianresearh,2002,114:249-275.16engi,heburkinak,kppelv.nndestrutiveheialdatingfyungnaziteusingxrf1:designfaini-prbe,agedatafrsaplesfrtheentralalps,and-parisntu-pb(tis)dataj.heialgelgy2002,191:225-241.17herniakdj,atsneb.diffusininzirnj.reviesinineralgygeheistry,2022,53:112-1

41、39.18ezgerk,erpretatinfdisrdantu-pbzir-nages:anelevatinj.j.etarph.gel.,1997,15:127-140.19陈道公,李彬贤,夏群科,等1变质岩中锆石u2pb计时问题评述兼论大别造山带锆石定年j.岩石学报,2001,17(1):129-138.20rfuf,hanharj,hskinp,etal.atlasfzirntexturesj.reviesinineralgygeheistry,2022,53:469-495.21吴元保,郑永飞.锆石成因矿物学研究及其对u-pb年龄解释的制约j.科学通报,20

42、22,49(16):1589-1604.22keays,steeled,pstn.identifyinggranitesuresbyshripu-pbzirngehrnlgy:anappliatintthelahlanfldbeltj.ntrib.ineral.petrl.,1999,137:323-341.23delarsajd,jennerga,artra.astudyfinheritedzir-nsingranitidrksfrthesuthprtugueseandssa-renaznes,iberianassif:supprtfrtheextiriginfthesuthprtugues

43、eznej.tetnphysis,2002,353:245-256.24bruguier,laneletjr.u-pbdatingnsingledetritalzir-ngrainsfrthetriassisngpan-ganzeflysh(entralhina):prvenaneandtetnirrelatinsj.epsl,1997,152:217-231.25knudsentl,griffinl,hartzeh,etal.in2situhafniuandleadistpeanalysesfdetritalzirnsfrthedevni-ansedientarybasinfnegreenl

44、and:arerdfrepeatedrustalrerkingj.ntrib.ineral.petrl.,2001,141:83-94.26fed,sirbekn,rainbirdrh.detritalzirnanaly-sisfthesedientaryrerdj.reviesinineralgygeheistry,2022,53:277-298.27李任伟,万渝生,陈振宇,等.根据碎屑锆石shripu-pb测年恢复早侏罗世大别造山带源区特征j.中国科学:d辑,2022,34(4):320-328.28belusvaea,griffinl,reillysy,etal.igneuszir-n:

45、traeeleentpsitinasanindiatrfsurerktypej.ntrib.ineral.petrl.,2002,143:602-622.29hskinp,irelandtr.rareeartheleentheistryfzirnanditsavesasaprvenaneindiatrj.gelgy,2000,28:627-630.30hskinp,shalteggeru.thepsitinfzirnandigneusandetarphipetrgenesisj.reviesininer-algygeheistry,2022,53:27-62.31belusvaea,griff

46、inl,pearsnnj.traeeleent-psitinandathluineseneprpertiesfsuthernafriankiberlitizirnsj.ineral.ag.,1998,62:355-366.32rubattd.zirntraeeleentgeheistry:partitiningithgarnetandthelinkbeteenu-pbagesandetar-phisj.heialgelgy,2002,184:123-138.33shalteggeru,fanning,gntherd,etal.grth,annea-lingandrerystallizatinf

47、zirnandpreservatinfna-ziteinhigh-gradeetarphis:nventinalandin-situu-pbistpe,athdluineseneandirheialevidenej.ntributinstineralgyandpetrlgy,1999,134:186-201.34吴元保,陈道公,夏群科,等.大别山黄镇榴辉岩锆石的微区微量元素分析:榴辉岩相变质锆石的微量元素特征j.科学通报,2002,47(11):859-863.35吴元保,陈道公,夏群科,等.大别山黄土岭麻粒岩中锆石la-ip-s微区微量元素分析和pb-pb定年j.中国科学:d辑,2022,3

48、3(1):20-28.36liatia,gebauerd.nstrainingtheprgradeandretrgradep-t-tfeenehprksbyshripdatingfdifferentzirndains:inferredratesfheating,burial,lingandexhuatinfrentralrhdpe,nrtherngreeej.ntri-butinstineralgyandpetrlgy,1999,135:340-354.37rubattd,illiasis,buikis.zirnandnazitere-spnsetprgradeetarphisintherey

49、nldsrange,entralaustraliaj.ntributinstineralgyandpetrl-gy,2001,140:458-468.38herannj,rubatttd,krsakva.ultiplezirngrthduringfastexhuatinfdiandiferus,deeplysubdutedntinentalrust(kkhetavassif,kazakhstan)j.ntri-butinstineralgyandpetrlgy,2001,141:66-82.39凌文黎,程建萍.lu2hf同位素体系对假设干根底地质问题的新制约(之一)地球早期演化j.地质科技情报

50、,1999,18(1):79-84.40李献华,梁细荣,韦刚健,等.锆石hf同位素组成的la-ips准确测定j.地球化学,2022,32(1):86-90.41andersent,griffinl,pearsnnj.rustalevlutininthespartfthebaltishield:thehfistpeevidenej.jurnalfpetrlgy,2002,43(9):1725-1747.42griffinl,belusvaea,sheesr,etal.arheanrustalevlutininthenrthernyilgarnratn:u2pbandhfis-tpeevidene

51、frdetrialzirnsj.preabrianresearh,2022,131:231-282.43bennetv,nutanap,ullht.ndistpievi-denefrtransient,highlydepletedantlereservirsintheearlyhistryftheearthj.earthplanet.si.lett.,1993,119:299-317.44ullht,bennetv.prgressivegrthftheearthsntinentalrustanddepletedantle:geheialn-straintsj.gehi.shi.ata,1994

52、,58:4717-4738.45vervrtjd,pathettpj,gehrelsge,etal.nstraintsntheearlyearthdifferentiatinfrhafniuandnedyiuistpesj.nature,1996,379:624-627.46vervrtjd,blihert-tftj.evlutinfthedepletedan-tle:hfistpeevidenefrjuvenilerksthrughtiej.gehi.shi.ata,1999,63:533-556.47aeliny,leed,hallidayan,etal.natureftheearthse

53、arliestrustfrhafniuistpesinsingledetrialzirnsj.nature,1999,399:252-255.48aeliny,leed,hallidayan.early2iddlearhenrustalevlutindeduedfrlu-hfandu2pbistpistudiesfsinglezirngrainsj.gehi.shi.ata,2000,64:4205-4225.49bdetf,shareru.evlutinfthese2asianntinentfru-pbandhfistpesinsinglegrainsfzirnandbaddeley-ite

54、frlargeriversj.gehi.shi.ata,2000,64:2067-2091.50griffinl,pearsnnj,belusvae,etal.thehfistpepsitinfratniantle:la22ipsanalysisfzirnegarystsinkiberlitesj.gehi.shi.ata,2000,64:133-147.51郑建平,路凤香,余淳梅,等.汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体锆石hf同位素、u2pb定年和微量元素研究:华北下地壳早期演化的记录j.科学通报,2022,49(4):375-383.52griffinl,angx,jaksnse,etal.zirnheistryandagaixing,sehina:in-situanalysisfhfistpes,tngluandpingtanigneusplexesj.liths,2002,61:237-269.53angx,reillysy,griffinl,etal.rphlgyandge-heistryfzirnsfrla