锆石SHRIMP定年原理和方法

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锆石U_Pb同位素定年的原理_方法及应用_高少华

立年龄；定年方法各有优缺点，应用时应根据从样品中分选出的锆石数量、粒度、内部结构、定年精度等因素，
灵活选择；锆石 U-Pb 年龄常用于沉积盆地物源分析、岩体的年代约束及成矿年代学与韧性剪切带定年中，应
用时要结合地质背景，对定年结果进行合理解释。
关键词：锆石； U-Pb 同位素；原理；定年方法；地质应用
收稿日期： 2013 － 04 － 11；修订日期： 2013 － 05 － 30 作者简介：高少华（ 1986 －），男，在读硕士，专业方向：沉积盆地物源分析研究。
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江西科学
2013 年第 31 卷
1 锆石的地球化学特征和内部结构
1． 1 锆石的地球化学特征锆石的氧化物中 ω （ ZrO2 ）占 67． 2% 、ω
Abstract： This article discusses geochemical characteristics and internal structure of zircon，the principle of zircon U-Pb isotopic dating，the advantages and disadvantages of dating method and the application of geological problems through consulting a large number of Chinese and foreign literature and combined with the author's experiments． The results show that magmatic zircon and metamorphic zircon in geochemical and internal structure have different characteristics． Principle is that by using of the U-Pb decay equation getting three independent ages of 206 Pb / 238 U、207 Pb / 235 U and 207 Pb / 206 Pb． Dating methods have advantages and disadvantages，please accord to the quantity，size，internal structure and factors such as accuracy of sorting out the zircons from samples，selecting dating methods flexibly． Zircon U-Pb age is often used in the analysis of the sedimentary basin provenance，in the age constraint of some rock and metallogenic chronology and ductile shear zone． The dating results are reasonable explanation to combined with the geological background． Key words： Zircon，U-Pb isotope，The principle，Dating method，The geological applications

锆石测年的几个问题探讨

锆石测年的几个问题探讨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发展密不可分。

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。

[關键词]锆石检测探讨1微区原位测试技术离子探针（sensit ive high resolut ion io n microprobe，简称SHRIMP）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，SHRIMP 的灵敏度、空间分辨率最高（对U 、Th 含量较高的锆石测年，束斑直径可达到8 μm），且对样品破坏小（束斑直径10～50 μm，剥蚀深度<60 μm，剥蚀深度为10～20 μm），其空间分辨率和分析精度一般低于SIMS、SHRIMP。

电子探针（electr on pr obe X-ray micro analysis，简称EPMA）、质子探针（proton- induced X-rayemission micro-probe，简称PIXE）和X 射线荧光探（X-ray fluo rescence- probe，简称XRF）均属微区化学测年技术。

其优点是可以直接在岩石探针片上进行测定，不破坏样品，保留了岩石的原始结构，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 衰变体系的谐和性且由于化学定年不需进行普通铅的校正，容易导致过高估计年轻独居石、锆石等矿物的年龄。

质子探针是继电子探针之后发展起来的、一种新的微束分析技术，能有效地进行微区微量元素、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EPMA 无能为力的、小于100 Ma 的独居石年龄的测定，PIXE具有明显的优势。

2锆石化学成分特征及其在岩石成因中的应用3锆石测年中铅丢失的原因铅丢失的原因是蜕晶质化锆石的重结晶作用。

如果岩石经历的不是一次，而是二次以上的地质作用，而且两次之间有足够的时间使锆石蜕晶质化，当叠加作用的温度达到一定高度后，蜕晶质化的锆石将发生重结晶作用，玻璃质状态将重新恢复成晶体状态。

青藏北部贡帽日玛正长斑岩的锆石SHRIMPU-Pb定年及其岩石地球化学

青藏北部贡帽日玛正长斑岩的锆石SHRIMPU-Pb定年及其岩石地球化学青藏北部贡帽日玛正长斑岩的锆石SHRIMP U-Pb定年及其岩石地球化学研究贡帽日玛新生代正长斑岩位于青藏高原北部、可可西里东部,形成于古近纪渐新世时期(E3),锆石的SHRIMP U-Pb谐和年龄为26.51 Ma±0.79 Ma.正长斑岩的w(SiO2)为58.62%～61.86%,具富碱(ALK=7.71%～10.09%),高w(K2O)(5.72%～7.75%),高K2O/Na2O比值(2.1～5.3),高w(MgO)(3.09%～4.61%)和高Mg#值(0.59～0.69),以及钾玄岩系列的岩石地球化学特征.稀土总量高(∑REE=262.88×10-6～371.65×10-6),轻稀土强烈富集(LREE=247.76×10-6～352.92×10-6),重稀土明显亏损(HREE=15.12×10-6～18.68×10-6),Y(17.43×10-6～21.53×10-6,平均18.71×10-6)和Yb(1.30×10-6～1.67×10-6,平均1.52×10-6)质量分数普遍偏低,稀土元素配分模式呈轻稀土强烈富集的右倾斜型,(La/Yb)N值为24.49～33.85,负铕异常不明显(Eu/Eu*=0.87～0.92).微量元素Sr质量分数及Sr/Y比值高,分别为675×10-6～1949×10-6和38.73～90.52,在微量元素比值蛛网图上正长斑岩强烈地表现出Nb,Ta,P,Ti,Y的负异常.贡帽日玛新生代正长斑岩属一高Mg高K的C型埃达克质岩,其源区物质组成相当于榴辉岩相的下地壳,形成于青藏高原隆升和板内地壳加厚背景之下,是青藏高原北部在古近纪渐新世时期(E3)因大陆地壳加厚引起下地壳部分熔融的岩浆产物.作者：魏启荣李德威王国灿郑建平WEI Qi-rong LI De-wei WANG Guo-can ZHENG Jian-ping 作者单位：魏启荣,WEI Qi-rong(中国地质大学材料科学与化学工程学院,湖北,武汉,430074;中国地质大学地球科学学院,湖北,武汉,430074)李德威,王国灿,郑建平,LI De-wei,WANG Guo-can,ZHENG Jian-ping(中国地质大学地球科学学院,湖北,武汉,430074)刊名：矿物岩石ISTIC PKU 英文刊名：JOURNAL OFMINERALOGY AND PETROLOGY 年，卷(期)： 2007 27(4) 分类号：P588.13+3 关键词：锆石SHRIMPU-Pb定年高Mg高K埃达克岩岩石地球化学贡帽日玛青藏高原北部。

西藏沙让斑岩钼矿床锆石SHRIMP定年和角闪石Ar-Ar定年及其地质意义

西藏沙让斑岩钼矿床锆石SHRIMP定年和角闪石Ar-Ar定年及其地质意义西藏沙让斑岩钼矿床位于西藏那曲地区，是中国南缘的一个大型钼矿床。

近年来，针对该矿床的研究逐渐深入，其中包括SHRIMP定年和角闪石Ar-Ar定年研究。

本文将从两个方面介绍这些研究的结果及其地质意义。

一、SHRIMP定年SHRIMP（Sensitive High Resolution Ion MicroProbe）是一种高分辨率的离子微探测技术，能够在十微米级别上测定岩石中锆石的放射性同位素含量，从而得到岩石的年龄信息。

针对沙让斑岩钼矿床，研究者使用SHRIMP技术对钼矿床中的锆石进行了定年研究，结果显示：1.1 沙让斑岩钼矿床的形成时间为1.8-1.6亿年前。

1.2 在该时期，西藏地区发生了特提斯洋的俯冲带形成和严重挤压的构造运动，同时地壳内部熔岩活动也非常活跃，形成了一系列斑岩体和矿床，沙让斑岩钼矿床就是其中之一。

1.3 该时期的沉积岩石中还发现了大量同龄的锆石，表明这一时期是整个西藏构造带的重要期间，地壳内部构造和岩浆活动十分剧烈。

二、角闪石Ar-Ar定年角闪石是一种亲石英的矿物，是测定矿物形成时间的另一种常用方法。

针对沙让斑岩钼矿床，研究者使用角闪石Ar-Ar定年技术对钼矿床中的角闪石进行了定年研究，结果显示：2.1 沙让斑岩钼矿床的角闪石形成时间为1.6-1.57亿年前。

2.2 这一时期同样处于西藏地区特提斯洋俯冲带形成和构造运动活跃的时期，这些构造和岩浆活动对沙让斑岩钼矿床的形成和演化产生了重要影响。

2.3 此次研究还发现了一些早期存在的角闪石，它们的形成时间和区域内其他矿床的形成时间非常接近，说明这些矿床可能存在紧密的物源关系。

以上是对沙让斑岩钼矿床SHRIMP定年和角闪石Ar-Ar定年研究结果的简要介绍。

这些研究的意义在于，它们为我们理解西藏地区的构造演化和岩浆活动提供了重要的时间框架，同时也为找寻相似矿床奠定了基础。

锆石L—1）h同位素定年的原理、方法及应用

收稿日期:2013-04-11;修订日期:2013-05-30作者简介:高少华(1986-),男,在读硕士,专业方向:沉积盆地物源分析研究。

第31卷　第3期2013年6月江西科学JIANGXI　SCIENCEVol.31No.3Jun.2013 文章编号:1001-3679(2013)03-0363-07锆石U⁃Pb 同位素定年的原理、方法及应用高少华,赵红格,鱼　磊,刘　钊,王海然(西北大学地质学系,陕西　西安710069)摘要:通过查阅大量中外文献,结合作者实验经过,对锆石的地球化学特征和内部结构,锆石U⁃Pb 同位素定年的原理、定年方法的优缺点及地质应用等问题进行了讨论。

结果表明,岩浆锆石与变质锆石在地化和内部结构方面具有不同的特征;定年的原理是利用U⁃Pb 衰变方程得到206Pb /238U 、207Pb/235U 和207Pb /206Pb 3个独立年龄;定年方法各有优缺点,应用时应根据从样品中分选出的锆石数量、粒度、内部结构、定年精度等因素,灵活选择;锆石U⁃Pb 年龄常用于沉积盆地物源分析、岩体的年代约束及成矿年代学与韧性剪切带定年中,应用时要结合地质背景,对定年结果进行合理解释。

关键词:锆石;U⁃Pb 同位素;原理;定年方法;地质应用中图分类号:P597+.3 文献标识码:AZircon U⁃Pb Isotopic Dating of Principle ,Method and Application GAO Shao⁃hua,ZHAO Hong⁃ge,YU Lei,LIU Zhao,WANG Hai⁃ran(Department of Geology,Northwest University,Shanxi Xi′an 710069PRC)Abstract :This article discusses geochemical characteristics and internal structure of zircon,the prin⁃ciple of zircon U⁃Pb isotopic dating,the advantages and disadvantages of dating method and the ap⁃plication of geological problems through consulting a large number of Chinese and foreign literature and combined with the author′s experiments.The results show that magmatic zircon and metamorphic zircon in geochemical and internal structure have different characteristics.Principle is that by using of the U⁃Pb decay equation getting three independent ages of206Pb /238U、207Pb /235U and 207Pb /206Pb.Dating methods have advantages and disadvantages,please accord to the quantity,size,internal struc⁃ture and factors such as accuracy of sorting out the zircons from samples,selecting dating methods flexibly.Zircon U⁃Pb age is often used in the analysis of the sedimentary basin provenance,in the age constraint of some rock and metallogenic chronology and ductile shear zone.The dating results are reasonable explanation to combined with the geological background.Key words :Zircon,U⁃Pb isotope,The principle,Dating method,The geological applications0　前言锆石是沉积岩、岩浆岩、变质岩和月岩中常见的副矿物,主要化学成分是ZrSiO 4,含有U、Th、Pb放射性元素及稀土等微量元素[1~5]。

锆石定年原理锆石U-Pb定年3

蒸发法Pb丢失的判断
207Pb/206Pb表面年龄始终一致，表明没有Pb丢失， U-Pb体系是封闭的； 207Pb/206Pb表面年龄逐渐增大，显示外部Pb丢失明显；如果在某一时刻后年龄不变了，说明内部是封闭的。经高压气体磨蚀后可以提高谐和性。
目前(95以来), 此方法已很少被人们使用. 因为没有突出的优点.
表明年龄的取舍
206Pb/238U, 207Pb/235U, 207Pb/206Pb表面年龄。对单个样品的分析，如果三个表明年龄不一致，即不谐和年龄，一般取舍标准是：年轻的锆石以206Pb/238U表面年龄为准，老锆石则以207Pb/206Pb表面年龄作为形成时代。但是，界线在哪里？
1000 Ma? 540 Ma?
对分析结果的解释
1. 单一年龄且在谐和线上加权平均值→结晶年龄 2. 一组年龄，谐和线附近，与不一致线相交的年龄 3. 一组年龄，等时线分布，上交点→结晶年龄 4. 一组年龄，等时线分布，下交点→结晶年龄 5. 一组碎屑锆石年龄，碎屑锆石中最年轻谐和年龄→沉积年龄 6. 低于上述最年轻谐和年龄的→变质年龄
68 34.6±0.2 3.29 1.96
中部斑岩 13 34.1±0.3 1.15 83 33.3±0.3 7.92
智利斑岩铜矿区的斑岩时代
可以用LA-ICP-MS测定第三纪锆石的年龄，其总体精度可与SHRIMP相媲美
4. 热离子质谱计逐级蒸发－沉积测定法
蒸发法的结果
此方法只能获得207Pb/206Pb, 208Pb/206Pb和 204Pb/206Pb 比值, 所以必须对上述年龄计算式进行换算:
原来年龄计算方程: 206Pb / 238U = e238t -1 207Pb / 235U = e235t -1

工作笔记——锆石定年

工作笔记——锆石定年工作笔记—锆石定年2014年4月4日，于中国地质科学院地质所，经与多接受等离子质谱实验室联系，老师安排我做两天LA-MC-ICP-MS锆石U- P b 定年实验。

一、工作内容整个锆石定年过程大致包括锆石分选、样品制靶、锆石U-P b 测年、分析测试数据。

我们的实验工作主要为锆石U-P b测年，包括装靶/换靶→定位→吹气→打点→调数据→吹气→打点。

仪器运行几乎是全自动控制，我们的主要任务就是选好要测试的锆石颗粒以及每颗锆石要测试的年龄位置。

此次实验样品采自塔里木盆地前寒武纪基底的碎屑岩、变质岩、岩浆岩，测试时使用锆石标样GJ1、SRM610/620和91500作为参考物质。

二、工作流程方法（一）锆石分选锆石采集之前要对采样区的岩石出露情况、风化、剥蚀程度，岩浆活动的期次、成分，变质作用的程度、期次以及岩石成因机制等进行比较全面的了解。

锆石的主要成分是硅酸锆，由于岩石酸性不同，不同类型岩石一般采集重量不同。

偏酸性的岩类一般含锆石相对多一些，而偏基性岩类含锆石则相对较少。

对于花岗岩、流纹岩等偏酸性岩石，采集3~4kg重的样品就行；对于闪长岩、安山岩等中性岩石，通常采集7~10kg；而对辉长岩、玄武岩等偏基性岩石，一般采集40~50kg。

对采集样品进行机械粉碎（以不破坏锆石晶体形态为标准）、淘洗、重力分选或磁选、双目镜下把锆石分选开来。

（二）样品制靶在双目显微镜下挑选锆石颗粒粘到双面胶上，加注环氧树脂，待固化后，将靶内锆石打磨至原尺寸一半大小。

样品靶抛光后在显微镜下拍摄锆石反射光和折射光照片，在等离子质谱实验室拍摄阴极发光（CL）照片。

（三）锆石U-P b测年实验根据锆石CL照片、反射光和折射光照片选择锆石测试位置，利用激光器对锆石进行剥蚀。

每个实验样靶一般粘有6~8个样品，每个样品可以根据情况测试不同数量的样点，而样点多时一般分成几组进行打点。

样点分组时，每组前后都有四个标样，即两个GJ1、一个SRM610/620和一个91500，其中SRM620不能出现在总体样点的首位位置且只出现一次。

考古学中的锆石定年技术

考古学中的锆石定年技术考古学是一门研究人类历史文化遗存的科学，旨在通过对各个历史时期的文物、人类遗址和物质文化遗存等的研究，探讨人类社会的演变和发展。

而锆石定年技术则是考古学中的一种用于确定古代文化遗存时代的重要手段。

下面本文将详细阐述锆石定年技术在考古学中的应用和意义。

一、锆石定年技术的原理及方法锆石定年技术，是利用锆石中的天然放射性元素，通过测量其衰变产物的量来确定其年龄。

具体来说，就是利用锆石中U元素的放射性衰变将U元素变成Pb元素的过程，来确定锆石时间的方法。

锆石定年是基于锆石中存在缺陷位点导致的掺杂和不稳定核素的半衰期测量得到的年代数据。

锆石定年技术主要有两种方法：一种是利用共聚焦激光剥蚀质谱(CLA)扫描锆石，另一种是利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)扫描锆石。

这两种方法都是利用现代仪器测量锆石中含有的钍、铀、铅等元素的比例，然后通过计算它们的半衰期来确定年龄。

二、锆石定年技术在考古学中的应用锆石定年技术在考古学中有着广泛的应用，可以用于不同类型的文物、石器、土壤等样品的年代测定。

以下是一些常见的应用：1.考古遗址的年代测定考古学家通过在考古遗址中发现的不同文物、器物等，可以了解到不同历史时期的人类生活和社会文化。

而通过利用锆石定年技术，可以精确地确定这些文物和器物的年代，从而有效地推测出考古遗址的实际年代。

2.地层学的年代测定锆石定年技术也可以应用于地层学中，通过采集地质样品进行测量，获得该地质样品所在的地层年代数据。

这对于了解地壳构造、地貌演化以及地震活动等方面都有着重要的意义。

3.古生物学的年代测定古生物学是一门关于古代生物的学科。

利用锆石定年技术，可以测定一些古代动植物化石的年龄，从而确定它们出现和灭绝的历史时期，为了解生物演化提供了有力的支持。

三、锆石定年技术的意义1.精确测定年代与传统的考古学方法相比，锆石定年技术可以更加精准地测定古代文物、地质样品和古生物化石的年代。

离子探针锆石U-Pb定年的高U效应”

离子探针锆石U-Pb定年的高U效应”锆石 U-Pb 定年是大型离子探针 ( SIMS，包括SHＲIMP 系列和CAMECA 系列仪器) 的主要应用之一，特点是空间分辨率高，以10 nA 的一次 O2-束流，在一个常规束斑20 × 30μm 椭圆面积上剥蚀12min，剥蚀深度小于1μm，总消耗锆石量在 2ng左右。

如此低的样品量而要获得高精度的数据，从统计学角度分析，二次离子计数越多，分析误差则会越小。

按这个思路，相同仪器条件下分析年龄相近的样品，锆石 U( Pb) 含量越高，理论上获得的数据精确度更高。

然而，研究中越来越多的实例显示，理论上年龄一致的锆石，如简单岩浆岩中的锆石，在较低 U 含量范围(＜1000 × 10－6) 的锆石 U-Pb表观年龄相对一致，而在 U 含量高到一定程度之后，U-Pb 表观年龄经常随 U 含量( 一般大于 2000 × 10－6) 有明显的偏高现象，被称为“高 U 效应”图1 高U锆石离子探针U-Pb定年的实际表现(a) 年龄较老的锆石，U 含量越高放射成因 Pb 丢失越多;( b) 一般“高 U 效应”表现为随 U 含量升高而 Pb /U 表观年龄偏老;( c,d) 高 U 锆石可同时存在偏老的“高 U 效应”和偏年轻的 Pb 丢失效应图2 离子探针锆石测试 U+计数与相应 UO2+ /U+值关系中国科学院地质与地球物理研究所李秋立研究员从 U-Pb 衰变过程可造成锆石晶格的损伤、后期热愈合作用造成损伤锆石的结构变化、离子探针Pb/U 离子化效率差异等三个因素进行研究，表明离子探针锆石 U-Pb 定年引发的“高 U 效应”使得 U-Pb 表观年龄变老，但部分样品也会同时受 Pb丢失影响而变小。

对于单个高 U 锆石测点来说，离子探针 U-Pb 年龄偏差较大，需要根据一组高 U 锆石测点 U-Pb 年龄和 U 含量的相关性给出更为合理的年龄结果。

锆石定年如何判断年龄

锆石定年如何判断年龄
锆石定年是一种地质学方法，用于确定岩石和地质事件的年龄。

下面是一些常见的锆石定年方法和原理：
1. U-Pb定年：这种方法利用锆石中的铀和铅同位素来确定岩石的年龄。

铀会逐渐衰变成铅，而铅的比重和铀不同，因此可以通过测量锆石中铀和铅的比例来计算岩石的年龄。

2. Lu-Hf定年：这种方法利用锆石中的铥和铪同位素来确定岩石的年龄。

铥的衰变速率非常缓慢，而铪在地壳中比较稳定，因此可以通过测量锆石中的铥和铪的比例来计算年龄。

3. SHRIMP技术：这是一种高精度的锆石定年方法，利用电子探针测量锆石中的微量元素和同位素组成。

通过测量锆石中的微量元素和同位素的比例，可以得出更准确的年龄。

需要注意的是，锆石定年方法只能确定岩石形成的时间，而无法提供岩石之后的历史信息。

同时，锆石定年也存在一定的误差范围，因此在应用时需要注意合理解释和处理数据。

西藏南部谢通门花岗闪长岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

卷(Volume )32,期(Number )2,总(S UM )117页(Pages )238～242,2008,5(May,2008)大地构造与成矿学Geotect onica etMetall ogenia收稿日期:2007-06-18;改回日期:2007-10-25基金项目:国家自然科学基金重点项目(40534019)资助.第一作者简介:夏斌(1959-),男,博士,研究员,博士生导师,构造地质学专业.Email:xiabin@gig .ac .cn西藏南部谢通门花岗闪长岩锆石S HR I MP 定年及其地质意义夏斌1,徐力峰1,2,张玉泉1,邓雄业3,李建峰1,2,韦振权1,2,王彦斌4(1.中国科学院边缘海地质重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640;2.中国科学院研究生院,北京100049;3.广东有色地质勘查局,广东广州510080;4.北京离子探针中心,北京100037)摘　要:对冈底斯岩带中部,谢通门唐河电站花岗闪长岩中锆石进行SHR I M P U 2Pb 定年,结果为45.1±1.7Ma (始新世),岩体的形成时代相当于印度和欧亚两个大陆碰撞的峰期时间,说明谢通门花岗闪长岩为同碰撞花岗岩。

关键词:SHR I M P 定年;碰撞型花岗闪长岩;冈底斯岩带;西藏南部中图分类号:P597 文献标识码:A 文章编号:100121552(2008)022******* 受控于雅鲁藏布江断裂构造的冈底斯岩带,沿冈底斯山脉分布,长两千多公里,面积约八万多平方公里,向东南延伸到波密、察隅地区,岩石类型以中性岩和中酸性岩较发育,这些花岗岩类型与板块构造的演化有密切关系(涂光炽等,1982;Mo et a l .,2005)。

本文研究的谢通门唐河电站花岗闪长岩体位于冈底斯岩浆岩带的中段,1973-1980年中国科学院组织的青藏高原综合科学考察队,对该岩体进行过野外考察和测定过黑云母K 2A r 年龄(涂光炽等,1982);之后西藏自治区地质矿产局(1993)对该岩体的地球化学和同位素地质年代学等进行了总结。

锆石测年基本原理

锆石测年基本原理一、基本原理1、锆石的物理性质锆石的主要成分是硅酸锆，化学分子式为Zr[SiO4]，除主要含锆外，还常含铪、稀土元素、铌、钽、钍等。

由于锆石常含有Th、U，故测定锆石中的Th/U的含量的由它们脱变而成的几种铅同位素间的比值以及它们与U的比值，可测定锆石及其母岩的绝对年龄。

由于Pb同位素很难进入锆石晶格，锆石结晶时的U与Pb发生强烈分馏，因此锆石是良好的U-Pb同位素定年。

此外，越来越多的研究表明，锆石环带状增生的形象十分普遍，结合微区定年法就可以反映与锆石生长历史相对应的地质演化过程。

锆石同时还是很可靠的“压力仓”，能够保存来自其母岩或早期变质作用的包裹物。

锆石晶体呈四方双锥状、柱状、板状。

锆石颜色多变，与其成分多变有关；玻璃至金刚光泽，断口油脂光泽；透明至半透明。

解理不完全；断口不平坦或贝壳状。

硬度7.5-8。

相对密度4.4-4.8，性脆。

当锆石含有较高量的Th、U等放射性元素时，据放射性，常引起非晶质化，与普通锆石相比，透明度下降；光泽较暗淡；相对密度和相对硬度降低；折射率下降且呈均质体状态。

锆石按成因分为高型锆石和低型锆石。

宝石学中依据锆石中放射性元素影响折光率、硬度、密度的程度将它分为“高型”、“中间型”、“低型”三种。

锆石属四方晶系。

晶体形态呈四方柱和四方双锥组成的短柱状晶形，集合体呈粒状。

强的晶格能和对Pb的良好保存性，丰富的、可精确分析的U含量和低的、可忽略的普通Pb 含量是其特点。

锆石U-Pb体系是目前已知矿物同位素体系封闭温度最高的，锆石中Pb的扩散封闭温度高达900℃，是确定各种高级变质作用峰期年龄和岩浆岩结晶年龄的理想对象。

另外，锆石中含有较高的Hf含量，大多数锆石中含有0.5－2%的Hf，而Lu的含量较低，由176Lu衰变成的176Hf极少。

因此，锆石的176Hf/176Lu可以代表锆石形成时的176Hf/177Hf初始比值，从而为讨论其成因提供重要信息。

LA-MC-ICP-MS锆石微区原位U-Pb定年技术

2009年8月Aug.,2009　矿　床　地　质　M IN ERA L DEPOSIT S第28卷　第4期28(4):481～492文章编号:0258-7106(2009)04-0481-12LA-M C-ICP-M S锆石微区原位U-Pb定年技术侯可军1,李延河1,田有荣2(1中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京　100037;2赛默飞世尔科技(上海)有限公司,北京　100007)摘　要　利用激光多接收等离子体质谱(LA-M C-ICP-M S)技术对30～1065M a的系列锆石进行了详细的定年研究。

包含离子计数器的多接收系统使得不同质量数的同位素信号可以同时静态接收,并且不同质量数的峰基本上都是平坦的,进而可以获得高精度的数据,均匀锆石颗粒207Pb/206Pb、206Pb/238U、207Pb/235U比值的测试精度(2σ)均为2%左右,对锆石标准的定年精度和准确度在1%(2σ)左右;不同质量数同位素信号的同时静态接收使得剥蚀时间缩短,剥蚀深度变浅,相比LA-ICP-M S方法,提高了激光剥蚀的空间分辨率。

对5个锆石标准和2个实际样品的测试表明,206Pb/238U年龄测定误差在1%(2σ)以内,定年结果在误差范围内与前人报道值完全一致,测试精度达到国际同类实验室先进水平。

关键词　地球化学;锆石;LA-M C-ICP-M S;U-Pb年代学中图分类号:P597+.3 文献标志码:AIn situ U-Pb zircon dating using laser ablation-multi ion counting-ICP-MSHOU KeJun1,LI YanHe1and TIAN YouRong2(1M RL Key L aboratory of M etallogeny and M ineral Assessment,I nstitute of Mineral Resources,Chinese Academyof Geological Sciences,Beijing100037,China;2Thermo Fisher Scientific(Shanghai)Co.,Ltd,Beij ing100007,China)AbstractHigh resolution in situ U-Pb zircon geochronology on zoned g rains can obtain isotope signatures from multi-ple grow th or thermal events.We present a method using laser ablation-multicollector-inductively coupled plas-ma-mass spectrometry(LA-MC-ICP-MS)to overcome com plications associated w ith intricately zoned zircon crystals through in situ sampling of zircon volumes as small as12μm,25μm and40μm in diameter by about10μm in depth.High precision U-Pb age of a series of zircon standard covering a w ide age range of30to1065Ma w as acquired using LA-MC-ICP-MS.The precision of measured Pb/U ratios in homogeneous zircon is about2% (2σ),resulting in routinely achieved precision of U-Pb ages obtained by ex ternal calibration of～1%(2σ)or bet-ter.All masses of interest can be simultaneously recorded w ith a multi-ion counting system(M IC)operating in static mode,and the sho rt ablation required to achieve such precision results in spatial resolution that is superior to comparable U-Pb zircon analy ses by single collector ICP-M S.The resulting present U-Pb age for five zircon reference samples and tw o geological samples show an excellent agreement with the previously reported ID-TIMS o r SH RIM P data.Key words:geochemistry,zircon,LA-MC-ICP-MS,U-Pb geochronology本研究得到国土资源部公益性行业科研专项经费(200811114)、国土资源大调查项目(1212010816039)和公益性科研院所基本科研业务费(K2007-2-3,Yw f060712)的联合资助第一作者简介　侯可军,1981年生,男,硕士,从事同位素地球化学研究。

锆石U—Pb同位素定年的原理、方法及应用研究

锆石U—Pb同位素定年的原理、方法及应用研究本文在研究中主要围绕锆石开展，在分析其化学特征的基础上，对U-Pb同位素定年的主要原理进行判断，提出定年的实际方法，并分析U-Pb同位素定年在韧性剪切带定年以及分析沉积盆地物源等方面的应用。

标签：U-Pb定年；锆石；方法；运用0 前言作为月岩、变质岩、岩浆岩以及沉积岩中的重要矿物，锆石在成分上涉及到较多微量元素、放射性元素。

而且该矿物本身具有较为稳定的物化性质，分布极为广泛，加上其自身封闭温度较高，不仅是矿物定年中的最佳选择，也能被应用于地质学中。

因此，本文对U-Pb同位素定年相关研究，具有十分重要的意义。

1 锆石化学特征及其U-Pb同位素定年原理关于锆石，其在不同类型岩石内所体现的微量元素、常量元素等较为不同，且锆石成因不同，其中的U、Th等含量也存在一定差异，且两种含量在比值上变化较为明显，如对于变质锆石U与Th含量的都较少，比值可保持在0.1以内，而岩浆锆石，U与Th含量较高，比值超出0.4。

需注意由于较多岩浆中涵盖的组分较为特殊，所以在锆石成因判断中并不能完全依靠Th/U比值。

假若从稀土元素看，锆石中有较多花岗岩、镁铁质岩等存在，具有较高的丰度。

而对于U-Pb 同位素进行定年，其实际原理主要表现在对母体进行测定的基础上，将其中因衰变而带来的子体同位素含量变化进行测定，结合放射性衰变定律，使同位素自形成起的年龄得以推算出来。

在测定过程中，由于有U、Th都存在于锆石中，而且贫普通Pb，本身具有较为明显的抗后期影响优势，此时便需对Th、U衰变为Pb的情况分析，完成整个定年过程。

需注意的是对于1000-1200Ma的年轻锆石，测试过程中可直接引入206Pb/238U，原因在于年轻锆石不存在较多放射成因铅，而在放射成因铅较多的锆石中，可采取的定年方式为207Pb/206Pb[1]。

2 U-Pb同位素定年的主要方法分析从现行定年中采用的方法看，常见的主要以LA-ICP-MS、SIM以及ID-TIMS 等方法，这些方法用于U-Pb同位素定年中有各自的优势与弊端。

锆石最大沉积年龄计算方法

锆石最大沉积年龄计算方法嘿，咱今儿就来唠唠锆石最大沉积年龄计算方法。

你说这锆石啊，就像是大自然藏起来的小秘密。

要计算锆石的最大沉积年龄，那就得先了解锆石是啥玩意儿。

它就像是时间的记录者，里面藏着好多关于过去的信息呢。

那怎么去解读这些信息呢？首先啊，得用一些高科技的手段，比如各种仪器去分析它。

就好像侦探破案一样，从各种蛛丝马迹里找线索。

咱通过对锆石进行各种测试，能得到好多数据。

然后呢，根据这些数据，再运用一些专门的计算公式和方法。

这可不像做算术题那么简单哦，得非常仔细和严谨。

比如说，可以用同位素测年法。

这就好像是给锆石做了个特别的标记，能让我们知道它大概是什么时候形成的。

这多神奇啊！再或者呢，还可以结合地质背景啥的来综合判断。

就好比你知道了一个人的成长环境，就能更好地理解他的性格和行为一样。

想象一下，如果没有这些方法，我们怎么能知道那些古老的故事呢？怎么能了解地球在漫长岁月里经历了什么呢？计算锆石最大沉积年龄可不是一件容易的事儿，得有耐心，还得有专业知识。

这就像是解开一道复杂的谜题，每一步都要小心翼翼。

而且啊，不同的地区、不同的地质情况，计算方法可能还不太一样呢。

这就像是不同的人有不同的性格，得用不同的方法去对待。

咱可别小看了这小小的锆石，它能告诉我们的东西可多了去了。

通过它，我们能更好地了解地球的历史，能知道过去发生了什么大事件。

所以啊，锆石最大沉积年龄计算方法真的很重要呢！它就像是打开地球历史大门的一把钥匙，让我们能走进那个神秘的过去，去探索那些不为人知的故事。

这多有意思啊！咱可得好好研究研究这些方法，让锆石把它知道的都告诉我们！。

广东大岗花岗岩SHRIMP锆石U—Pb同位素定年

广东大岗花岗岩SHRIMP锆石U—Pb同位素定年广东大岗花岗岩呈东西向展布，属于南岭近东西向构造-岩浆岩带的一部分，岩性主要由细粒角闪石黑云母斜长花岗岩组成，与周边的斑状黑云母二长花岗岩体有较大差别。

对大岗细粒角闪石黑云母斜长花岗岩进行Shrimp锆石U-Pb定年，获得其结晶年龄为236.5±2.9Ma（MSWD=1.7，n=10），为中三叠世岩浆活动的产物。

其成岩作用可能与印支地块与华南地块拼合过程中的加厚地壳物质的熔融有关。

标签：广东大岗细粒角闪石黑云母斜长花岗岩Shrimp 锆石U-Pb定年0引言大岗花岗岩位于广东省广州市番禹区大岗镇，主体岩性为细粒角闪石黑云母斜长花岗岩，岩体周边出露有早白垩世百足山组红层，岩体出露面积不大，岩性与周边的花岗岩体有较大差别。

前期小比例尺填图中未有將其区分出来，对于岩体的成岩时代及填图单位划分尚未确定。

本次通过详细的1：5万区域地质调查，对大岗岩体进行高精度SHRIMP 锆石U-Pb测年，并讨论其成岩作用及构造意义。

1地质背景与样品说明大岗花岗岩在大地构造位置上位于华南褶皱系之粤中拗陷三级构造单元内，其西侧受控于北西向白坭沙湾断裂，北侧受控于北东向新会-市桥断裂，南侧受控于北东向东莞断裂，东侧受控于北北西向化龙-黄阁断裂，大岗岩体主体岩性为黑云母花岗岩，外接触带基岩岩性主要为下白垩统百足山组（K1b）复成分砾岩、含砾砂岩、粉砂岩、泥岩等陆源碎屑岩（图1）。

据本次5万区域地质调查，大岗花岗岩与百足山组（K1b）围岩接触界线清晰，接触关系为典型的沉积不整合（照片1）。

用于定年的样品（DG5）采自大岗花岗岩体东部，手标本呈灰白色，野外定名为中细粒黑云母二长花岗岩，显微镜下鉴定为细粒角闪石黑云母斜长花岗岩（文中以镜下定名为准），岩石由角闪石、黑云母、石英、长石组成。

主要矿物含量：钾长石少，斜长石50%～55%，石英20%～25%，普通角闪石5～10%，黑云母5～10%，造岩矿物颗粒一般1～2.5mm（斜长石）；岩石蚀变相对微弱，长石蚀变不甚明显，而角闪石、黑云母遭受不均匀绿泥石化。