锆石中放射成因铅的丢失及对锆石测年的影响

用锆石U－Pb同位素体系测定锆石的生成年龄是目前应用最广泛的地质测年法之一。这些年龄的解释一直被锆石中放射成因铅的部分丢失所困扰。一般来说Pb通过蜕晶质锆石中的扩散,晶质锆石中的扩散,蜕晶质中的淋滤和蜕晶质的重结晶四个途径丢失。笔者认为,这四种丢失方式受温度的影响。温度低于600℃～650℃时,锆石晶体发生蜕晶质化,在蜕晶质化的锆石中Pb容易扩散或淋滤丢失。如果岩石的温度一直保持在这个温度之上,锆石不发生蜕晶质化,Pb很少丢失。只有温度超过1000℃,Pb才有可能通过扩散丢失。在地壳环境中,Pb的扩散不重要。一般来说锆石熔融再结晶,才能导致钻石U－Pb体系的重设。另外,由于蜕晶质化引起的放射成因铅丢失使锆石不一致线的下交点年龄不一定有实际地质意义,解释时要和地质情况相结合。     

锆石的结构与化学稳定性 :核废料处置矿物类比物研究

锆石可作为核废料处置矿物类比物的重要矿物 ,近年来对此开展了大量的研究。在综合前人研究成果的基础上 ,文中对天然锆石遭受放射性照射所导致的晶格破坏、蜕晶质化以及锆石在各种热液条件下的稳定性、表面反应特性等几个方面进行了总结研究 ,特别是对各种热液条件下锆石的溶解动力学及元素传质进行全面讨论 ,进一步阐明了锆石作为核废料处置矿物类比物的优越性 ,指出今后一方面应着重对锆石的放射性破坏机制及蜕晶质化过程中的元素扩散、迁移和聚集进行系统的研究 ,另一方面着重研究不同变质程度锆石的淋滤机制和不同条件下淋滤溶液 (不同 pH值、无机溶液组分、有机溶液等 )对锆石中各种元素的影响。     

变质岩中锆石U—Pb计时问题评述——兼论大别造山带锆石定年

锆石是U－Pb计时的首选对象，对于地质历史复杂的变质岩地区，如大别碰撞造山带的年代学研究，具有不可替代的重要性。变质岩中锆石经历了Pb的扩散丢失作用；晶格损伤导致的蜕晶化作用；增生－混合作用和重结晶作用。这些过程对锆石计时的准确性和有效性带来不同程度的影响。为了使测定的年龄有确定的地质意义，在进行锆石U－Pb定年前，必需对锆石进行成因矿物学和矿物内部结构研究，特别是阴极荧光和背散射电子成像研究，通过内部结构特征确定锆石成因过程。在化学U－Pb法定年时注意普通铅校正和^204Pb测定值对年龄的影响，尽量选择单一成因锆石。特别强调在大别造山带年代学中引入锆石微区离子探针定年技术。     

锆石成因矿物学与锆石微区定年综述

锆石是岩浆岩、变质岩和石英脉型金矿床中的一种常见副矿物,对锆石成因类型的准确判断是正确理解锆石U-Pb年龄意义的关键.本文中笔者对不同成因类型锆石的判别标志及年龄意义进行系统的总结,并认为将锆石的阴极发光图像(CL)、背散射电子图像(BSE)、痕量元素组成及矿物包裹体特征的研究相结合是进行锆石成因鉴定的有效方法.近年来同位素质谱技术的发展使得人们对同一锆石颗粒内部不同成因类型的锆石晶域进行原位年龄测定成为可能.通过微区原位定年技术,能够给出有关寄主岩石的地质演化历史等重要信息,这可以为地质过程的精细年代学格架的建立提供有效的证据.来自不同类型岩石中的锆石可能经历了Pb的扩散丢失作用、晶格损伤导致的蜕晶化作用以及变质重结晶作用.这些过程对锆石计时的准确性和有效性带来了不同程度的影响.为了对测定锆石年龄的地质意义进行合理解释,在进行锆石U-Pb定年前,必需对锆石进行成因矿物学和矿物内部结构的深入研究,特别是阴极发光和背散射电子成像研究,通过内部结构特征确定锆石的成因类型和形成环境.笔者认为,组成单一的岩浆锆石是理想的U-Pb定年对象,变质重结晶锆石域常是重结晶锆石和继承晶质锆石的混合区,容易给出混合年龄,只有变质增生锆石和完全变质重结晶锆石才能给出准确的变质时代,而从继承锆石中鉴别出的热液锆石可以获得可靠的流体活动时间.     

可可托海3号伟晶岩脉中蜕晶质化锆石微区研究

通过电子探针和激光拉曼光谱分析技术系统研究了阿尔泰可可托海3号伟晶岩中蜕晶质化锆石各部位的成分特征、结构变化和蜕晶质化程度间的关系,定量评测了放射性衰变对锆石不同部位结构的影响程度。成分分析结果表明此锆石为铪质锆石,具有明显的环带,其中核部U、Th含量高,边部U、Th含量低,而且锆石破碎区富含非化学式元素Ca、Al、P等,表明此处为锆石的薄弱区,已发生热液蚀变。拉曼光谱特征和锆石的辐射剂量值都表明,锆石核部发生了中度-高度的蜕晶质化,且由于热事件发生退火,辐照损伤程度得到一定的愈合;而边部晶体结构保持较好,只局部出现点缺陷和零星非晶质区。     

S型花岗岩中锆石U—Pb同位素体系的多阶段演化及其年代学意义：以桂北…

Ｓ型花岗岩中含有残留锆石并经历过后期Ｐｂ丢失事件是一个较普遍的现象，这使得其锆石Ｕ－Ｐｂ体系呈现出复杂的多阶段演化特征，虽然离子探针对各种复杂锆石Ｕ－Ｐｂ体系定年最为有效，但因其昂贵的成本使其应用受到限制，目前较为常用的仍是常规化学－质谱分析方法，在现有实验Ｐｂ本底水平上恰当地选择单颗或多颗粒锆石进行分析，是获得高质量Ｕ－Ｐｂ年龄数据的关键，桂北三防岩体含有残留锆石并经历过期Ｐｂ丢失事件，使其锆石     

质谱计蒸发—沉积测定单颗粒锆石年龄原理及讨论

本文讨论了锆石由于铅丢失造成的自晶体表层到晶体内部放射成因（＾２０７Ｐｂ／＾２０６Ｐｂ）Ｒ的变化趋势，用热离子质计直接进行单颗粒锆石蒸发－沉积测年时，锆石在热离子质谱计灯丝上加热蒸发和冷灯丝上沉积时物质的分布状况；锆石中的Ｕ－Ｐｂ体系是否为封闭体系的差别标志，与单颗粒锆石测年有关问题的讨论。     

激光拉曼、阴极荧光研究对蜕晶化锆石及其 U-Pb 年龄解释的指示意义

通过对3个不同程度蜕晶化锆石样品的激光拉曼光谱,阴极荧光图像(CL)和U-Pb年龄特征进行对比分析,笔者发现锆石CL图像和激光拉曼光谱测试对蜕晶化锆石及其U-Pb年龄解释有很好的指示作用,因此强调加强矿物内部结构的研究,建议锆石激光拉曼测试、阴极荧光观察及锆石U-Pb同位素测试相结合分析锆石U-Pb年龄数据.     

空气磨蚀技术在单颗粒锆石U－Pb稀释法测年中的应用

应用空气磨蚀技术将发生铅丢失的锆石表层磨掉，可以提高锆石测年数据点在Ｕ－Ｐｂ谐和图中的谐的程度，进而可以提高不一致线与谐和线上交点年龄的精度和准确度。本文将这一技术应用于浙西南早元古代岗质岩石的测年中，取得了很好的效果。     

空气磨蚀技术在单颗粒锆石U－Pb稀释法测年中的应用

应用空气磨蚀技术将发生铅丢失的锆石表层磨掉，可以提高锆石测年数据点在Ｕ－Ｐｂ谐和图中的谐和程度，进而可以提高不一致线与谐和线上交点年龄的精度和准确度。本文将这一技术应用于浙西南早元古代花岗质岩石的测年中，取得了很好的效果。     

激光拉曼、阴极荧光研究对蜕晶化锆石及其U-Pb年龄解释的指示意义

通过对3个不同程度蜕晶化锆石样品的激光拉曼光谱,阴极荧光图像（CL）和U-Pb年龄特征进行对比分析,笔者发现锆石CL图像和激光拉曼光谱测试对蜕晶化锆石及其U—Pb年龄解释有很好的指示作用,因此强调加强矿物内部结构的研究,建议锆石激光拉曼测试、阴极荧光观察及锆石U—Pb同位素测试相结合分析锆石U—Pb年龄数据。     

长城系团山子组火山岩颗粒锆石U－Pb年龄及其地质意义

蓟县中－上元古界典型剖面之邻区平谷县境内，长城系团山子组连续发育两层厚度各为１ｍ左右的富钾粗面安山岩，发育气孔构造和绳状构造。其中存在三种不同成因类型锆石，应用颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ测定年龄技术，得到：（１）自生锆石，其Ｕ－Ｐｂ不一致上交点年龄为１６８３±６７Ｍａ，代表该火山岩形成年龄；（２）捕获锆石，多为原碎屑锆石，较年轻的一种捕获锆石的２０７Ｐｂ／２０６Ｐｂ表面年龄为１８２３±６８Ｍａ，这限定了长城系底界年龄应新于１８２３Ｍａ；（３）后生热液锆石，其Ｕ－Ｐｂ年龄为４６０Ｍａ左右，反映后期热液事件发生的时代。     

变质锆石拉曼光谱研究--以大别造山带为例

对大别山的道士冲辉石岩、双河榴辉岩和碧溪岭石榴橄缆岩的锆石进行了激光拉曼探针，阴极发光（CL）观察和U、Th等微量元素的微区分析及U－Pb同位素测定，发现锆石拉曼光谱波数和半高宽都能指示其蜕晶化程度，但对于高度蜕晶化锆石，波数已经不再完全适用，而只能通过其特征谱峰半高宽来确定。碧溪岭石榴橄榄岩锆石微区微量元素和拉曼探针分析发现，半高宽和Th/U比正相关，这是由岩浆锆石在变质过程中不同程度的固态重结晶作用造成的，其可能曾经遭受过约220Ma的热事件扰动。双河榴辉岩锆石则可能遭受了流体参与下的变质重结晶作用的影响。锆石重结晶作用是变质岩中锆石年龄和化学组成变化的主要原因。     

张家口水泉沟碱性杂岩体单颗粒锆石^207Pb／^206Pb年龄分析

用单颗粒锆石铅蒸发－沉积法分析张家口地区赋金水泉沟碱性杂岩体形成时代,保持封闭体系３颗锆石的＾２０７Ｐｂ／＾２０６Ｐｂ值表面年龄在１６０７－１６６７Ｍａ之间,与锆石Ｕ－Ｐｂ法上交点年龄（１７１８±６５）Ｍａ基本一致,水泉沟碱性杂岩体是１６－１７亿前形成的。     

云南前寒武系-寒武系界线锆石激光拉曼光谱研究及意义

本文通过对8个澳大利亚TEM标准锆石和近百枚云南梅树村剖面前寒武系—寒武系界线M5层斑脱岩火山成因锆石进行了不同入射方位的激光拉曼光谱分析和对比研究。证实正常锆石拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位有关,同时也发现晶化度差的异常锆石其拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位无关或有很小的关系。这类异常锆石在四个不同方位上并不产生特征拉曼谱峰,就是有其强度也非常小。可以认为这些异常锆石的激光拉曼光谱特征与其晶体结构及蜕晶化的程度是有密切关系的。笔者等发现:①产在新鲜的火山灰M5层中约有80%的锆石因为高铀钍含量已发生不同程度蜕晶化,5%的锆石为滚圆状的继承老锆石,均为不适合铀-铅离子探针质谱(SHRIMP)和热电离同位素质谱(ID-TIMS)定年的异常锆石;②因为低铀钍含量该M5层中仅有15%的锆石没有发生蜕晶化,为适合SHRIMP和ID-TIMS同位素定年的正常锆石,只有这类锆石的年龄才能代表前寒武系—寒武系界线的年龄。首次提出火山成因锆石晶化度与锆石拉曼光谱的定量关系。使用这项显微拉曼光谱新技术方法可以对寒武系底界M5层火山灰或其它火成岩和变质岩锆石晶体的晶化状况作出了快速判断。对U-Pb定年来讲是一种简单易行并且十分有效的重要制约手段。     

内蒙古黄土窑孔兹岩系的锆石与金红石年龄研究

内蒙古黄土窑及其毗邻地区孔兹岩系已有一些１８００￣１９００Ｍａ的锆石Ｕ－Ｐｂ年龄数据,但因孔兹岩是高级变质的沉积岩,其锆石Ｕ－Ｐｂ年龄往往代表峰期变质年龄而不是原岩沉积年龄,因此孔兹岩系属太古宙还是古元古代长期未决。内蒙古黄土窑是晋蒙孔兹岩系的经典产地之一,对其锆石和金红石研究和年龄测试,得到孔兹岩系的碎屑锆石年龄为２３１０Ｍａ,变质成因锆石年龄为１８７３Ｍａ,金红石代表的冷却年龄为１７９３Ｍａ。     

云南前寒武系一寒武系界线锆石激光拉曼光谱研究及意义

本文通过对8个澳大利亚TEM标准锆石和近百枚云南梅树村剖面前寒武系一寒武系界线M5层斑脱岩火山成因锆石进行了不同入射方位的激光拉曼光谱分析和对比研究。证实正常锆石拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位有关，同时也发现晶化度差的异常锆石其拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位无关或有很小的关系。这类异常锆石在四个不同方位上并不产生特征拉曼谱峰，就是有其强度也非常小。可以认为这些异常锆石的激光拉曼光谱特征与其晶体结构及蜕晶化的程度是有密切关系的。笔者等发现：①产在新鲜的火山灰M5层中约有80％的锆石因为高铀钍含量已发生不同程度蜕晶化，5％的锆石为滚圆状的继承老锆石，均为不适合铀一铅离子探针质谱（SHRIMP）和热电离同位素质谱（ID—TIMS）定年的异常锆石；②因为低铀钍含量该M5层中仅有15％的锆石没有发生蜕晶化，为适合SHRIMP和ID-TIMS同位素定年的正常锆石，只有这类锆石的年龄才能代表前寒武系一寒武系界线的年龄。首次提出火山成因锆石晶化度与锆石拉曼光谱的定量关系。使用这项显微拉曼光谱新技术方法可以对寒武系底界M5层火山灰或其它火成岩和变质岩锆石晶体的晶化状况作出了快速判断。对U-Pb定年来讲是一种简单易行并且十分有效的重要制约手段。     

骑田岭芙蓉锡矿的成岩和成矿物质来源： 锆石Lu Hf 同位素和矿物包裹体He Ar同位素证据

本文分析测试了骑田岭花岗岩芙蓉锡矿的各类花岗岩的锆石U-Pb同位素年龄和Lu-Hf同位素组成。本区有两期花岗岩,早期角闪石黑云母花岗岩锆石U-Pb谐和年龄为160.02.7 Ma,晚期黑云母花岗岩的锆石U-Pb谐和年龄为156.5±1.8 Ma。在晚期矿化的黑云母花岗岩中出现了蜕晶化锆石,蜕晶化锆石强烈富集LREE和U、Th,是典型热液锆石的特征。四个花岗岩锆石的Lu-Hf同位素组成说明骑田岭花岗岩的成岩物质主要来源于下地壳,它们的原始岩浆源于中元古代(1.3~1.5Ga)下地壳物质的部分熔融,并有部分地幔物质的参与。还分析测定了骑田岭芙蓉锡矿黄铁矿、石榴子石流体包裹体的He-Ar同位素组成,其3 He/4 He比值较低(0.059~0.432),介于地壳和地幔流体3 He/4 He比值之间,表明芙蓉锡矿的成矿流体主要来源于地壳,同时有部分地幔流体的参与成矿。     

锆石微区原位U-Pb定年的测定位置选择方法

锆石微区原位U-Pb定年时,测定位置的选择至关重要,直接影响锆石测年结果。锆石内部结构研究是锆石测定位置选择的重要依据,本文结合不同成因锆石的内部结构特征及其年代学意义,总结了岩浆锆石、变质锆石、热液锆石以及蜕晶化锆石的测定位置选择方法,认为组成单一的岩浆锆石是理想的U-Pb定年对象,对于成因复杂的锆石尽量选取单一成因的颗粒或晶域,避免跨晶域选择测定位置。对于跨晶域选择测定位置测定得到的年龄结果必须做适当的(如不一致线的方法)校正,才可以用于地质成因的解释,否则得到的是没有地质意义的混合年龄。     

苏南晚二叠世末期双峰次火山岩的发现和单颗粒锆石U－Pb年代学意义

苏南晚二叠世末期双峰次火山岩的发现和单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ年代学意义方中，李惠民，夏邦栋，楚雪君，刘寿和，王学锋（南京大学地球科学系，江苏南京，２１０００８；天津地质矿产研究所，天津，３００１７０）关键词晚二叠世，双峰火山岩，同生锆石，捕虏晶锆石，Ｕ－Ｐ...