锆石基本特征及地质应用
锆石学研究在地质科学中的应用
收稿 日期 : 0 — 6 2 2 7 0—3 0 基金项目:安徽省教育厅 自然科学研究项 目( J07 3 7 C K20B4Z ) 作者简介: 马艳平( 9 3 )女 , 17 一 , 河北遵化人, 硕士, 毕业于 中国矿业大学 , 讲师 , 从事地质 专业相 关的科研 与教学工作。
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着手, 进行 锆石形 态 定量研 究。锆 石 U P — b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 、 f 0 同位 素 组成 广泛 应 用 于 岩 石成 因 、 H 和 壳
含量,而它的晶型是 由晶体 内部结构和结晶时的物
理 化学条 件所 决定 的1 锆 石 的基 本形态 特征 可 以揭 9 1 。
第4 期
马艳平 , : 等 锆石 学研 究在地质 科学中的应用
盐类 , 其颜 色 为玫 瑰色 、 色 、 色 , 近 于无 色 . 紫 黄 或 金
刚光 泽 。锆 石是岩浆 岩 、 变质 岩 、 积岩 和 月岩 中最 沉
重要的副矿物 . 由于它具有稳定性和广在性等优势 , 受到 了地质 科学 的青 睐 ,被广 泛 用 于 u P — b同位素
定年及岩 石成 因和岩 石 圈演 化研 究[ 1 ] 。
石 的化 学成分和 同位 素 的研 究 是追 溯地球 早期 历史 的有效工 具 本 文尝试 论述 锆石 学研 究在地 质科 学 中的应 用等相 关 问题 及其 进展 。
纳 的基础 上 , 立一 种有 效 的锆石 形态 的鉴定方 法 . 建 确 定锆石 群 的形态演 化 规律 。 目前 , 具有 代表 性的方
锆 石学研 究在地质科学 中的应 用
马艳平 ,凌毅平 徐 国伟 ,
锆石在地质研究中的应用
2021.08科学技术创新锆石在地质研究中的应用夏浪(成都理工大学,四川成都610000)锆石一直被视为具有高度稳定性的矿物,具有能持久保持矿物形成时的物理化学特征,富含U 、Th 等放射性元素、离子扩散速率低、封闭温度高等特点,因此被广泛于岩石学、地球化学研究中。
近年来微区定年技术发展,锆石更加成为了U -Pb 定年的理想对象。
本文从锆石岩相学、地球化学、包裹体等方面阐述锆石在地质领域研究中的应用方向。
1锆石矿物学和岩相学特征锆石的化学式为Zr Si O 4,含有H f ,Th ,U 等混入物,在岩浆岩矿物中含量较低,一般是以副矿物的形式存在。
在岩浆结晶分异演化过程中,根据鲍文反应序列分为连续和不连续系列。
岩浆中先后结晶出橄榄石、辉石、角闪石等暗色矿物,斜长石伴随暗色矿物且牌号递减依次结晶出来,从基性向酸性斜长石演化。
Zr 在基性岩浆中不饱和,锆石难结晶出来,而在酸性岩浆中饱和可以晶出。
CL 阴极发光的原理实质上是由于矿物中可能会混入杂质离子或者是晶体生长过程中产生的缺陷、双晶、生长条纹等,这些因素都可能导致矿物颗粒内部由于成分不均一而在阴极发光图像上呈现不同,锆石环带很好的记录了岩浆演化的过程。
在对锆石的CL 阴极发光影像图中,不同岩石成因的锆石在CL 阴极发光图像下形态会有显著的区别。
岩浆锆石广泛存在于酸性岩浆岩中,而在偏基性的岩石中存在的较少,岩浆锆石具有特征的同心韵律环带,具有自形到半自形的长柱状特征。
在沉积岩中也会以少量碎屑锆石的形式存在,碎屑锆石磨圆较好。
在高级变质岩中,特别是在原岩富含锆石的高级变质岩中,锆石的结构往往较为复杂,构成由晶核和变质增生组成的复杂结构。
变质锆石指的是变质作用过程中形成的锆石,成因不同的锆石(深熔作用形成、变质流体结晶、变质重结晶等)甚至是不同变质相下形成的锆石在阴极发光图像上都具有不同的环带特征以及锆石形态,如图1。
2锆石包裹体包裹体是矿物生长过程中或形成之后被捕获包裹于矿物晶体缺陷中的,保存在主矿物至今的物质。
锆石的主要成分
锆石的主要成分锆石是一种常见的矿物,其主要成分是锆硅酸盐。
锆石晶体结构稳定,硬度较高,常呈透明或半透明状态。
锆石的主要成分有锆、硅和氧三种元素组成,其中锆元素的含量最高,通常超过70%。
锆石是一种重要的工业矿石,广泛用于陶瓷、耐火材料、电子器件和化学品等领域。
锆石具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性,因此被广泛应用于各种工业生产中。
锆石陶瓷具有高强度、高硬度和良好的耐磨性,常被用于制作陶瓷刀具、陶瓷瓷器和陶瓷瓷砖等产品。
锆石中的锆元素具有很高的化学稳定性,可以有效抵抗酸碱腐蚀。
因此,锆石常被用作耐酸碱材料,用于制作耐酸管道、耐酸泵和耐酸容器等设备。
锆石还具有优异的电绝缘性能和高温稳定性,因此被广泛应用于电子器件制造中。
锆石陶瓷可用于制作电子陶瓷基板、电容器和压敏电阻器等元件。
锆石还可以用于制备化学品。
锆石中的锆元素可以通过化学反应制备锆化合物,如锆酸、氯化锆和硝酸锆等。
这些锆化合物在化学工业中具有重要作用,可用于制备其他锆化合物或用作催化剂、阻燃剂和颜料等。
锆石还被广泛应用于地质学和宝石学领域。
锆石中的锆元素可以用于测定地质年代,通过测定锆石中的铀、铅同位素比值,可以推断岩石的年龄和地质演化过程。
此外,锆石中的锆元素也可以用于制作宝石。
锆石宝石具有高折射率和良好的光学性质,可以制成各种颜色的宝石,如蓝色、绿色和红色等。
锆石的主要成分是锆硅酸盐,其中锆元素的含量最高。
锆石具有优异的物理性质和化学稳定性,广泛应用于陶瓷、耐火材料、电子器件和化学品等领域。
锆石在工业生产中发挥着重要作用,对促进工业发展和提高产品质量起着重要的推动作用。
同时,锆石在地质学和宝石学领域也具有重要的应用价值,为科学研究和宝石加工提供了重要的原材料。
锆石主要成分
锆石主要成分
锆石是一种常见的矿物,其主要成分是氧化锆(ZrO2)。
锆石有很高的硬度和密度,是一种重要的宝石和工业材料。
锆石的化学组成主要是氧化锆,也含有少量的其他元素,如铪、钛、铁等。
其中,锆的含量通常在65-85%之间,铪的含量在0.5-3%之间。
锆石的颜色多样,可以是透明、无色的,也可以是黄色、红色、绿色等各种颜色。
锆石具有很高的折射率和折射率色散,使其成为宝石加工和首饰制作的理想材料。
透明无色的锆石经过切割和打磨后,可以制成各种形状的宝石,如钻石形、椭圆形、心形等。
由于锆石的价格相对较低,所以它经常被用作替代钻石的材料。
除了作为宝石,锆石还有广泛的工业应用。
由于锆石具有很高的熔点和耐腐蚀性,它可以用于制作耐火材料、玻璃加工工具、陶瓷材料等。
锆石还可以用作核燃料包覆材料,由于其稳定性和耐高温性能,被广泛应用于核电站中。
锆石还具有一些特殊的物理特性,如放射性衰变和发光性能。
某些锆石样品会发出微弱的放射线,可以用于放射性测量和地质年代学研究。
此外,锆石还可以通过外部辐射激发而发光,这种发光现象被称为磷光。
锆石的磷光性能使其在宝石鉴定和矿石勘探中具有重要的应用价值。
总结起来,锆石的主要成分是氧化锆,它具有多种颜色和形状,可以用作宝石和工业材料。
锆石具有高硬度、高密度、高折射率和折射率色散,广泛应用于宝石加工、首饰制作、耐火材料、核燃料包覆材料等领域。
锆石还具有放射性衰变和发光性能,被广泛用于放射性测量、地质年代学研究、矿石勘探等。
锆石在科学研究和工业应用中发挥着重要的作用。
锆石——它是什么,在哪里发现的?
锆石——它是什么,在哪里发现的?如果您喜欢奢侈品和珠宝,那么您会想了解锆石。
这些美丽的宝石通常用于高端首饰,它们有多种颜色可供选择,让您大吃一惊。
如果您正在寻找一些独特的东西来添加到您的收藏中,那么锆石绝对值得一试。
在本文中,我们将讨论锆石的特性以及它如何用于珠宝和其他应用。
什么是锆石?锆石是一种天然宝石,在许多国家都有发现。
它也被认为是世界上最古老的矿物。
科学家们已经确定澳大利亚西南部杰克山地区的锆石晶体的年龄为44 亿年!科学家认为地球形成于大约45.6 亿年前,锆石是最早的宝石之一。
这种有价值的元素是一种化学成分为 ZrSiO4 的硅酸锆矿物。
锆石的晶体结构是四方的。
它的名字来自波斯语zargun,意思是金色。
然而,这种独特的矿物有多种颜色,包括红色、橙色、黄色、棕色、蓝色、绿色和无色锆石。
锆石因其美丽的颜色和耐用性而经常用于珠宝。
在维多利亚时代,蓝色锆石因其卓越的“火”或光分裂而受到蒂芙尼等珠宝商的欢迎。
锆石矿物石头的宏观锆石的特性是什么?锆石是一种美丽的石头,几个世纪以来一直用于珠宝和其他装饰品。
它以其光彩和光泽而闻名,但锆石还具有许多其他令人印象深刻的特性。
这种独特的石头比较硬,莫氏硬度为6-7.5。
这种耐用性和硬度使其成为用于订婚戒指和其他高级珠宝的绝佳选择。
锆石在切割成刻面时会产生耀眼的光芒。
由于其1.92 的高折射率,锆石是一种具有成本效益的钻石替代品,尽管其亮度通常不那么明显。
这种宝石还以其0.039 的高色散而闻名,这使其具有特殊的火光或闪光。
透明锆石是一种流行的半宝石,比重在4.2 到 4.86之间。
它是透明到不透明的。
就光学性质而言,锆石通常具有玻璃光泽,但也可以发现具有珍珠光泽或树脂光泽。
锆石的热处理有时用于改变颜色,例如蓝色锆石。
与具有立方晶体结构和单折射率的钻石相比,锆石具有四方晶体结构并且是双折射的。
这种双折射意味着当一束光线通过时,它会分裂成两个不同的方向。
锆石具有令人难以置信的耐热性,使其成为在高温环境中使用的理想材料。
锆石成因与文化
锆石成因与文化摘要:锆石作为十二月生辰石之一,象征着成功。
因其稳定性较好,而成为同位素地质年代学最重要的定年矿物。
本文从锆石的基本特征,成因,文化等方面加以阐述,着重体现出锆石的文化特征。
关键字:锆石,特征,成因,文化引言锆石又称锆英石,日本称之为“风信子石”,是十二月生辰石之一。
也是宝石的一种。
其英文名为Zircon,是地球上形成的最古老矿物之一。
1 锆石的基本特征锆石的化学成分:硅酸锆;化学组成为Zr[SiO₄],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。
晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。
锆石颜色多样,有无色、紫红、金黄色、淡黄色、石榴红、橄榄绿,香槟,粉红,紫蓝,苹果绿等,一般有无色、蓝色和红色品种。
色散高,有金刚光泽。
无解理。
摩氏硬度7.5-8,比重大,达4.4-4.8。
锆石中通常含有各种微量元素,常见的有U-Th-Pb 体系、Hf、REE 等,这些微量元素离子半径大、价态高,不易存在于大多数硅酸盐造岩矿物中,却可以广泛容纳在锆石的晶体结构中,是限定源岩性质和形成过程非常重要的示踪元素(Hoskin 等,2003)。
因此可以利用这些元素来反推锆石的成因。
2 锆石成因锆石可在多种环境中形成,而不同成因的锆石在形态、内部结构、微量元素种类和含量等方面具有差异,因此可通过这种差异来推导锆石的形成环境。
目前,对锆石成因的分类通常分为岩浆锆石、变质锆石和热液锆石三种。
岩浆锆石是指直接从岩浆中结晶形成的锆石。
变质锆石是指在变质作用过程中形成的锆石。
热液锆石是指经过热液流体蚀变或者热液改造了的锆石,或从热液流体中直接结晶的锆石(李长民,2009)。
3 锆石文化锆石是常见的宝石矿物,因其外观酷似钻石而更换了其角色,对于很多人而言其名字仍意味着“仿品”。
这不免令人遗憾,因为锆石本是一种美丽的彩色宝石,它将民间传奇和独特魅力诠释得恰到好处。
锆石一般又分为高型锆石和低型锆石。
由于低型锆石有些含有放射性元素,所以如果是首饰用的锆石,低型锆石是不能接受的,低型锆石是由于放射性而晶体变为非晶体的锆石,很可能是带有放射性的,一般首饰珠宝用锆石只会选用高型锆石。
地球地质应用研究
浅谈地球地质应用研究摘要:介绍并对比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行原位年龄的分析,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、壳幔相互作用、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相互作用和示踪岩浆来源等。
关键词:锆石;年代学;地球化学特征;地质应用随着能够显示矿物内部复杂化学分区的成像技术和高分辨率的微区原位测试技术的发展和广泛应用,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o 同位素组成广泛应用于岩石成因、壳幔相互作用、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发展密不可分。
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。
1. 1 离子探针离子探针( sensitive high resolution ion micro-probe ,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8μm),且对样品破坏小(束斑直径10~50μm ,剥蚀深度<5μm) [ 2-3 ] ,是最先进、精确度最高的微区原位测年方法。
锆石地球化学特征及地质应用
锆石地球化学特征及地质应用摘要:介绍并对比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行原位年龄的分析,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、壳幔相互作用、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相互作用和示踪岩浆来源等。
关键词:锆石;年代学;地球化学特征;地质应用随着能够显示矿物内部复杂化学分区的成像技术和高分辨率的微区原位测试技术的发展和广泛应用,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O同位素组成广泛应用于岩石成因、壳幔相互作用、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发展密不可分。
写作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。
离子探针离子探针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,且对样品破坏小[2-3],是最先进、精确度最高的微区原位测年方法。
其不足之处是仪器成本高,测试费用昂贵,测试时间较长。
2000年,CamecaNanoSIMS50二次离子质谱开始用于对颗粒大小为1~2μm的副矿物进行U-Th-Pb年代学研究。
写作毕业论文NanoSIMS对粒度极细小的副矿物进行定年要以降低精度为代价,且用于U-Th-Pb定年还没有进行试验,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]。
锆石结构特征及其研究内容与意义
锆石结构特征及其研究内容与意义锆石作为一种副矿物广泛存在于各类岩石中,具有耐熔、耐腐蚀的特性,化学性质极其稳定,当原岩经历后期地质作用发生改变时,锆石可以被很好地保存下来。
此外,锆石是U、Th、Hf、REE等微量元素的主要富集矿物,这些元素可以作为测定岩石形成年龄的母同位素或探讨原岩形成过程的重要指示物(Hoskin and Schaltegger, 2003)。
人们对于锆石的研究和利用由来已久且应用广泛,主要包括利用其U-Th-Pb同位素进行年龄计算,Lu-Hf同位素体系和O同位素结合示踪原岩源区,近几年来还增加了对其Zr同位素的研究,这些在地壳和岩石圈地幔的时间演化过程中具有重要意义(Dhuime et al., 2012; Harrison et al., 2005; Valley et al., 2005; Wilde et al., 2001)。
1. 锆石化学成分和内部结构锆石是一种硅酸盐矿物,化学式为Zr[SiO4],除了主要含Zr外,还包括Hf、Nb、Ta、Th和REE等元素。
化学成分是ZrO2一般为67.2wt%,SiO2约32.8wt%。
主要存在于酸性岩和变质岩中,沉积岩中的锆石也是来自风化的火成岩和变质岩,多为碎屑锆石。
根据成因,锆石可以被分为岩浆锆石和变质锆石,观察其内部结构的常用方法有HF酸蚀刻图像、背散射电子(BSE)图像和阴极发光电子(CL)图像。
在CL图像中,部分锆石可见清晰的核边结构。
岩浆锆石通常具有震荡环带结构(图1(a)),少部分有扇形分带的结构。
振荡环带的宽度与锆石寄主岩石的成分和锆石结晶时岩浆温度有关,微量元素在岩浆温度锆石扩散速度较快快,因而锆石结晶时形成的环带较宽(如辉长岩中的锆石);低温时微量元素扩散慢,形成的环带较窄(如I型和S型花岗岩中的锆石)(Rubatto and Gebauer, 2000)。
扇形分带的结构是由于锆石结晶时外部环境变化导致各晶面的生长速率不一致(Vavra et al., 1996)。
锆石成因研究及地质应用
年龄与地质观察出现矛盾
主要原因 1)测年方法不同,或同一方法是在不同实验 室或不同时间完成的,有的数据质量不高; 2)年龄在误差范围内实际上是一致的; 3)地质关系不清楚,不是在同一露头取样; 4)某些年龄数据的地质解释存在问题,例如 辉绿岩脉中所测锆石为捕获成因; 5)地质观察不正确。
出现“异常”的可能原因
锆石同位素年代学研究注意问题 1)必须以野外地质为基础,充分了解测年样品的地 质特征、形成背景和岩石成因,为年龄解释提供可靠的地 质依据。采集尽可能新鲜的岩石样品 2)采集样品必须有经纬度坐标记录,相关野外地质 记录,特别是采集样品野外露头的照片记录
3)进行年龄测定的样品,都应有岩石岩相学研究, 保留岩石样品标本和锆石副样,以便必要时复查 4)进行年龄测定的样品,应完成相应的常量、微量 和稀土元素分析,必要时进行Nd等同位素分析 5)锆石测年之前,应进行锆石透射光、反射光、背 散射、阴极发光研究,为测年和年龄解释提供依据。根据 锆石内部结构,结合地质体产状,80-90%的锆石成因可 以得到确认 6)应特别注意锆石分选过程中的污染问题
呼和浩特地区古元古代变质沉积岩 锆石阴极发光图像(万渝生等,未发表)
大别超高压变质带榴辉岩中石英脉的 热液锆石阴极发光图像(Wu YB et al., 2009)
Th/U<0.1 有绿泥石、铝直闪石、镁铁闪石包体 1.85 Ga
鞍山弓长岭富铁矿边部富石榴石蚀变岩 (李厚民等,2014)
变质锆石
锆石成因研究及地质应用
万渝生
为什么锆石U-Pb定年可信?
1、U-Pb体系 2、锆石
Zircons are forever!
锆石是最理想的测年对象
最常见副矿物,广泛存在于不同地质体中 抗风化能力强 无或很低的普通铅,而U含量适当 U-Pb同位素体系保存良好 可判断体系是否封闭 应用CL等方法,可对锆石进行成因研究 SHRIMP等原位分析方法应用
重要战略资源——锆石的自述
42我叫锆石,又称锆英石,是一种岛状结构的硅酸盐矿物,化学分子式为ZrSiO4,含ZrO267.1%,SiO232.9%,因常含类质同象混入物铪、钇、铌、钽、钍和铀,所以具有放射性。
我的晶体属四方晶系,晶体呈四方柱状或四方双锥状,复四方双锥集合体呈粒状,无色,含杂质时呈淡褐色、黄色、淡红色、紫红色、浅蓝色、蓝色、绿色,金刚光泽,性脆,硬度7~8,密度4.7g/cm3,熔点高达2 750°C,耐火度2 000°C,热膨胀性低,导热性好,耐腐蚀,化学性能稳定,难与酸发生反应,抗碱性好,并具耐急冷急热性和腐蚀性,耐火度仅次于石墨。
晶体完整美好、色彩鲜艳透明亮丽的我(锆石),是珍贵的宝石,人类朋友十分喜欢。
淡红色透明的我(锆石)作宝石用,称红锆;蓝色透明的我(锆石)作宝石,称蓝锆;浅蓝色透明的我(锆石)作宝石,称“风信子石”。
在地质科学研究中,我是地质科学家的重要信使。
地质科学家根据我的晶体特征、磨损情况、熔蚀特点,可分析判断出地球发展演变的历史、岩浆活动及成矿的规律,用以解决重大的地质构造问题、岩浆活动问题和指导地质找矿工作。
地质科学家通过锆石离子探针法(SHRIMP U—Pb)或者锆石激光剥蚀法(LA-ICP-MS U—Pb),可以精确地测量出我(锆石)体内所含铅同位素原始(初始)值204Pb的含量,由铀(U)衰变而来的铅同位素206Pb、207Pb的含量和由钍(Th)衰变而来的铅同位素208Pb的含量,随后通过计算机计算它们之间的比值,从而得到我(锆石)形成的高精度的年龄值。
据此,可判断有关岩体的形成与成矿的时间或火山喷发与成矿的时间,为研究岩浆活动和地质找矿服务。
我在工业上的应用也十分广泛,除一般用于耐火材料和铸造用的型砂外,我的重要用途主要有:①作特殊的功能材料。
纯度含(Zr+Hf)99.8%、粒度小于1微米的高纯超细氧化锆是一种特殊的功能材料。
②用作填料、研磨的抛光介质。
锆石的成因类型及其地质应用
!!摘!要锆石!Z8><L/"是自然界中常见的副 矿 物#广 泛 存 在 于 沉 积 岩)火 成 岩 和 变 质 岩 中% 锆 石 含 有多种微量元素#它具有保留大量化学和同位素信 息 的 能 力#可 用 于 广 泛 的 地 球 化 学 研 究#包 括 地 壳 和 地幔演化研究以及年龄测定%文章在收集和整理国 内 外 文 献 的 基 础 上#归 纳 总 结 了 锆 石 形 貌 学 及 锆 石 微 量 元 素 特 征 #分 析 了 锆 石 在 地 学 领 域 的 应 用 %
花岗闪长岩中的锆 石 进 行 的 研 究#该 地 区 锆 石 样 品
中发育清晰的振荡 环 带 结 构#部 分 锆 石 样 品 可 见 核
部及边部存在熔蚀 现 象#锆 石 核 部 发 育 大 量 的 包 裹
体 #表 明 锆 石 形 成 时 所 处 的 地 质 环 境 较 为 复 杂 '
岩浆锆石是各 类 锆 石 中 最 易 获 得 的 锆 石#所 含
通常#变质作 用 过 程 中 形 成 的 锆 石 也 因 其 具 有 较好的封闭性使其能够保存较多的变质矿物'对锆 石中的矿物包 裹 体 和 c$^d 年 代 学 进 行 分 析)/*可 为精确限定岩石的变质过程提供有力依据'钱加慧 等)/*在锆石 c$^d 年 代 学 研 究 的 基 础 上 以 北 秦 岭 松 树 沟 榴 闪 岩 为 研 究 对 象 #判 断 其 是 由 早 期 "中 元 古
锆石基础知识
锆石基础知识锆石又称锆英石,锆英石是一种硅酸盐矿物,它是提炼金属锆的主要矿石。
那么你对锆石了解多少呢?以下是由店铺整理关于锆石知识的内容,希望大家喜欢!锆石的介绍锆石又称锆英石,日本称之为“风信子石”,它是十二月生辰石,象征成功,是地球上形成最古老的矿物之一。
因其稳定性好,而成为同位素地质年代学最重要的定年矿物,已测定出的最老锆石形成于43亿年以前。
锆石是一种性质特殊的宝石。
它有较高的折光率和较强的色散,无色或淡蓝色的品种加工后,象钻石一样有较强的出火现象。
由于它在外观上与钻石很相似,因而被誉为可与钻石媲美的宝石锆石是一种硅酸盐矿物,它是提炼金属锆的主要矿石。
锆石广泛存在于酸性火成岩,也产于变质岩和其他沉积物中。
锆石的化学性质稳定,因而经常保存与漂砂中,并作为碎屑物出现与沉积岩和沉积变质岩中,并且真正有开采价值的锆石是沙型锆石矿床。
在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。
锆石也常富集于砂矿中。
世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。
中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。
锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天工业。
按锆石的物理性质和化学成份可分为高型和低型两个变种。
结晶完整的晶体多为“高型”;晶体极差或无晶者为“低型”。
由于放射性元素,使得锆石的内部结构遭到破坏,根据内部结构特点,分为高型锆石、中型锆石和低型锆石三种。
就宝石价值来说,高型锆石价值较高锆石的形态特征锆石的结构形态锆英石在各种火成岩中作为副矿物产出;锆英石的化学性质稳定,因而经常保存与漂砂中,并作为碎屑物出现与沉积岩和沉积变质岩中,并且真正有开采价值的锆英石是沙型锆英石矿床。
在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。
锆英石也常富集于砂矿中。
世界上重要的宝石级的锆英石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。
中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆英石。
锆英石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天工业。
锆块矿的地质特征与矿床类型研究
锆块矿的地质特征与矿床类型研究锆块矿是指在自然界中以锆石为主要矿物的矿石。
锆石是一种重要的工业矿石,广泛应用于陶瓷、建筑、电子和化工等领域。
在进行锆块矿的地质特征与矿床类型研究之前,我们先来了解一下锆石的基本信息。
锆石是含锆的硅酸盐矿物,化学成分为ZrSiO4。
锆石晶体结构稳定,硬度高达7.5-8,密度为4.6-4.7 g/cm³。
锆石一般呈现出透明或半透明的晶体,常见的颜色有无色、淡黄、浅褐和深褐等。
它的特点是具有高熔点、耐酸碱腐蚀和高抗蚀性能。
在地质特征方面,锆块矿常见于岩浆和变质岩中,特别是与花岗岩和碱性侵入岩密切相关。
在岩浆岩中,锆石一般形成于深部岩浆的结晶过程中,由于其结晶温度较高,相对稳定,往往成为岩浆岩的重要矿物之一。
而在变质岩中,锆石往往形成于岩石的变质过程中,通过岩浆岩的熔融与叠加作用、流体的渗透和岩石的再结晶等过程而形成。
锆块矿的地质分布具有一定的规律性,主要分布在地壳较厚、富含铝的大陆地区。
例如,我国华北地区的太行山、华北老山和华北克拉通等地区,及我国西南地区的云南和广西等地,都是锆块矿资源较为丰富的地区。
在这些地区,晚中生代的岩浆活动相对频繁,不仅有大量火山喷发和地壳运动,而且形成了大量花岗岩和变质岩,为锆块矿的形成提供了良好的地质背景。
根据矿床类型的不同,锆块矿可分为岩浆型锆石矿床和变质型锆石矿床。
岩浆型锆石矿床往往与花岗岩密切相关,形成于岩浆的结晶过程中。
这种矿床常见于构造较活跃的地区,例如我国的太行山、华北老山等地。
这些区域的岩浆活动频繁,有大量的岩浆从深部升华到地表,并与周围地质体发生接触反应,形成了大量的岩浆岩,进而形成了岩浆型锆石矿床。
变质型锆石矿床则与岩石的变质过程有关,往往伴随着岩石的变质和再结晶。
在变质过程中,岩石受到高温和高压的作用,原有的矿物结构发生改变,同时形成了新的锆石矿床。
这种类型的矿床常见于大陆碰撞带和造山带等构造带,例如我国的青藏高原和大别山等地。
锆石
改变类型: 持续长时间的热处理可引起硅和锆的重结晶,将低型 锆石转变为高型锆石。加热至1450摄氏度后,中、低 型锆石均能将比重提高至4.7,具有较高的折射率和清 楚的吸收线,同时具有较高的透明度。 热处理引起的重结晶可产生纤维状雏晶,并由此产生 猫眼效应。
锆石
一.概述
锆石 ZIRCON 锆石,实际上这个名字得出处不太明确。可能是法 文在阿拉伯文ZARKUN的基础上演变而来,原来阿 拉伯文的意思是辰砂及银朱的意思;也有人说,来 源于波斯语ZARGUN,原来波斯语的意思是“金 色的颜色”。但现在看来,上述的两个字最早都是 用来形容天然晶体的颜色的。 锆石 ZIRCON 的第一次使用是在1783年,用来形 容来自斯里兰卡的锆石晶体。
锆石最流行的颜色有两种,无色和蓝色,其中以蓝色 价值较高。锆石的颜色不带有任何黄色的色调,他没 有二色性。如果蓝色锆石的颜色带有黄色色调,这说 明这种宝石有可能会恢复到他原来的颜色。蓝色锆石 常带有绿色色调。比较接近海蓝宝石,如果海蓝蓝色 分布均匀,价值也比较高。无色锆石应该和钻石一样 透明,不带任何灰或褐色色调。 评价锆石的颜色,最主要的是观察它颜色的纯度,透 明度,均匀度。对色调发暗,明亮度差,晶体浑浊, 色不均匀的宝石评价不应太高。
三.锆石的类型 高型锆 四.锆石产状
中型锆
低型锆
锆石产于伟晶岩和碱性岩中,高温形成的锆石多发育 柱面,碱性岩中锆石多以四方双锥为特征。宝石级锆 石多呈碎屑砂砾状矿物产于各种砂砾岩中。
五.产地
锆石是什么材料
锆石是什么材料锆石是一种非常重要的材料,它在工业和科学领域有着广泛的应用。
锆石是一种含锆的硅酸盐矿物,具有高硬度、耐腐蚀性和良好的光学性能,因此被广泛用于珠宝、核工业、航天航空等领域。
下面我们将深入探讨锆石的性质、用途和制备方法。
首先,锆石具有良好的物理性质,其硬度达到7.5-8,比较坚硬,抗腐蚀性能强,能够耐受高温和强酸强碱的侵蚀。
这些特性使得锆石成为一种理想的工业材料,被广泛应用于化工设备、核反应堆、航天航空等领域。
此外,锆石还具有良好的光学性能,因此也被用于制作高质量的宝石和人造钻石。
其次,锆石在核工业中有着重要的应用。
由于锆石具有优异的耐腐蚀性和中子吸收截面小的特性,因此被广泛应用于核反应堆的结构材料和燃料包壳。
锆合金是制作核反应堆燃料包壳的理想材料,因为它具有良好的耐腐蚀性和机械性能,能够有效地防止核燃料的泄漏。
另外,锆石还被广泛应用于航天航空领域。
由于锆石具有较低的中子吸收截面和良好的耐高温性能,因此被用于制作航天器的结构材料。
锆合金具有较高的强度和耐腐蚀性,能够满足航天器在极端环境下的使用要求,因此被广泛应用于航天航空领域。
最后,锆石的制备方法主要包括熔融法、水热法和溶胶-凝胶法。
熔融法是将锆矿石和熔剂一起加热至高温,然后冷却结晶得到锆石。
水热法是将锆盐溶液在高温高压条件下与硅酸盐反应生成锆石。
溶胶-凝胶法是将锆盐和硅酸盐混合后形成溶胶,然后通过凝胶化和煅烧得到锆石。
综上所述,锆石是一种重要的工业材料,具有良好的物理性质和光学性能,被广泛应用于珠宝、核工业、航天航空等领域。
锆石的制备方法多样,包括熔融法、水热法和溶胶-凝胶法。
随着科技的发展,锆石在更多领域将会得到广泛的应用。
锆石
锆石 锆石的天然晶体
的成分中含有放射性元素铀(U)和钍(Th)。但含量很低,远低于安全系数。所以大家可以放心地佩戴锆石装饰品。 锆石是一种性质特殊的宝石。它有较高的折光率和较强的色散,无色或淡蓝色的品种加工后,象钻石一样有较强的出火现象。由于它在外观上与钻石很相似,因而被誉为可与钻石媲美的宝石。 早在古希腊时,这种美丽的宝石就已被人们所钟情。相传,犹太主教胸前佩戴的十二种宝石中就有锆石,称为“夏信斯”。据说,锆石的别名“风信子石”,就是由“夏信斯”转言而来,流行于今天的日本,我国的香港及内地。 锆石一名源于阿拉伯语的朱之意和金色之意,而古印度曾称锆石为“月食石”。这也说明这种宝石的颜色常见于红色、金黄色、无色。同时从另一个侧面说明,锆石在古时的阿拉伯、波斯和印度地区就十分受欢迎。 大家知道,许多东西经过热处理就可以变性,锆石也是如此。如果对低型的锆石加热到一定程度时,其就会变成无色透明晶体。比如:斯里兰卡的锆石多为绿色低型的,经过热处理后,颜色明显变淡,成为高型的锆石宝石。我国海南省产的红色、棕色锆石,经过热处理,可以变成无色的。 宝石界把锆石、绿松石、青金石同列为十二月生辰石,象征胜利,好运,是成功的保证。 我国有部分红色或棕红色的锆石,不经改色处理,也可直接研磨成美丽的宝石。但应该注意,我国红低型锆石也是二色性较强的宝石。如果从红锆石某一方向上看是红色,而从另一方向看,又是淡色或接近无色。所以,加工时,必须按一定方向研磨,让红色出现在磨型正面。 锆石的著名产地有斯里兰卡、泰国、老挝、柬埔寨。我国云南出产的锆石一般需经加热改色处理。 人工合成立方氧化锆
的成分中含有放射性元素铀(U)和钍(Th)。但含量很低,远低于安全系数。所以大家可以放心地佩戴锆石装饰品。 锆石是一种性质特殊的宝石。它有较高的折光率和较强的色散它在外观上与钻石很相似,因而被誉为可与钻石媲美的宝石。 早在古希腊时,这种美丽的宝石就已被人们所钟情。相传,犹太主教胸前佩戴的十二种宝石中就有锆石,称为“夏信斯”。据说,锆石的别名“风信子石”,就是由“夏信斯”转言而来,流行于今天的日本,我国的香港及内地。 锆石一名源于阿拉伯语的朱之意和金色之意,而古印度曾称锆石为“月食石”。这也说明这种宝石的颜色常见于红色、金黄色、无色。同时从另一个侧面说明,锆石在古时的阿拉伯、波斯和印度地区就十分受欢迎。 大家知道,许多东西经过热处理就可以变性,锆石也是如此。如果对低型的锆石加热到一定程度时,其就会变成无色透明晶体。比如:斯里兰卡的锆石多为绿色低型的,经过热处理后,颜色明显变淡,成为高型的锆石宝石。我国海南省产的红色、棕色锆石,经过热处理,可以变成无色的。 宝石界把锆石、绿松石、青金石同列为十二月生辰石,象征胜利,好运,是成功的保证。 我国有部分红色或棕红色的锆石,不经改色处理,也可直接研磨成美丽的宝石。但应该注意,我国红低型锆石也是二色性较强的宝石。如果从红锆石某一方向上看是红色,而从另一方向看,又是淡色或接近无色。所以,加工时,必须按一定方向研磨,让红色出现在磨型正面。 锆石的著名产地有斯里兰卡、泰国、老挝、柬埔寨。我国云南出产的锆石一般需经加热改色处理。 人工合成立方氧化锆
《锆石UPb定年》课件
锆石UPb定年是一种重要的地质年代学方法,在矿床成矿和油气勘探等方面 有着广泛的应用。
定义锆石UPb定年
什么是锆石UPb定年?
基于锆石中的铀(U)与铅 (Pb)元素的放射性衰变 原理,通过测量其中含量 比例获得的锆石年龄。
为什么选择锆石?
锆石具有高温高压稳定, 容易形成和富集等特点, 非常适合用于地质年代学 研究。
1
放射性衰变原理
铀系元素中的铀(U)会衰变成稳定的铅(Pb),衰变过程中会释放出放射性粒 子。
2
锆石中的U和Pb
在锆石形成时,会吸收周围的铀元素并固化成晶体内结构,铀元素衰变形成的铅 元素也会被封闭在晶体内部。
3
计算年龄公式
根据锆石中的U和Pb含量比值,运用不同的计算公式得出锆石的年龄。
锆石UPb定年方法的流程
问题与展望
1 锆石UPb定年的局限性有哪些?
2 锆石UPb定年方法的未来发展?
如无法确定系统中的铅是否完全为晶体内 部锆石衰变生成,使用的公式和假定条件 是否准确等。
将锆石UPb定年与其他技术相结合应用, 以及开发新的采样、分离、测量精度的提 升等。
锆石UPb定年的优势?
测量精度高,可进行高精 度和高分辨率研究,为地 质学研究提供了有力支持。
锆石的基本知识
颜色
锆石的颜色因地质条件、元素含量不同而有所 差异,通常见于透明或半透明的晶体中。
形态
锆石呈典型的四面体形态,晶体形状规整。
大小
锆石晶体大小通常在10-200微米之间,大小差 异较大。
锆石UPb定年的原理
• I电CP离-M质S谱) (MC-ICPMS)
锆石年龄解释
• 根据实验得 到的数据, 计算锆石的
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岩矿物理化学读书报告锆石基本特征及地质应用专业:矿物学、岩石学、矿床学学号:2001110084学生姓名:朱维娜任课教师:罗照华完成时间:2012年4月29日锆石基本特征及地质应用摘要:锆石是自然界中一种常见的副矿物,广泛存在于岩浆岩、变质岩和沉积岩中。
锆石的形成过程非常复杂,可分为岩浆锆石、热液锆石和变质锆石,每种锆石都有其独特的晶体形态、地球化学元素组成和包裹体等特征,并可以此作为区分锆石类型的依据。
另外,锆石由于具有稳定的晶体结构、高U、Pb含量、低的普通Pb含量及高的封闭温度而被广泛应用与U-Pb同位素定年中。
除在定年上有重要意义外,锆石还可用于指示岩石的形成与演化过程,岩石成因和物质来源等重要信息。
关键字:锆石基本特征地质应用1前言锆石是自然界中一种常见的副矿物,广泛存在于岩浆岩中,另外也可存在与变质岩和沉积岩中。
由于锆石具有非常稳定的晶体结构,使得其能在各种地质环境中结晶并很好的保留下来。
此外,锆石中富含U、Th等放射性元素,普通Pb含量低,离子扩散速度低,封闭温度高,可达900℃(Lee J et al.,1997;Cherniak D J et al.,2000),所以成为了U-Pb定年法的理想对象。
2锆石的分类锆石的形成环境及过程非常复杂,根据其成因可大致分为岩浆锆石、热液锆石和变质锆石三大类。
其中变质锆石最为复杂,不同变质环境和变质程度下形成的锆石又分别具有不同的特征和指示意义。
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(Crofu F et al.,2003;吴元保和郑永飞,2004)。
锆石的内部结构特征可借助HF酸蚀刻图像、背散射电子图像和阴极发光电子图像(吴元保和郑永飞,2004)进行观察,可借助离子探针、激光探针、电子探针、质子探针、X射线荧光探针等实验进行化学成分的测定,从而帮助我们对锆石分类和特征作进一步的了解。
3岩浆锆石岩浆锆石是指直接从岩浆中结晶形成的锆石(李长民,2009)。
可较好的指示原岩的形成时间。
3.1岩相学特征岩浆锆石一般自形程度较高,通常为半自形到字形,粒径20~250µm(Hoskin P W O et al., 2003)产于金伯利岩及其他相关岩石中的锆石常为它形且粒径较大(Crofu F et al.,2003; Belousova E et al.,1998;Konzett J et al.,1998)。
锆石在双目镜下无色透明,有时为淡黄色、浅褐色或淡紫色。
一般在碱性岩或偏碱性的花岗岩中呈短柱状或四方双锥状;在酸性岩中呈柱状;在中基性岩中呈柱状和复四方双锥状(李长民,2009)。
火山岩中的锆石具有较大的长宽比值,一般为长柱状或针状(Hoskin P W O et al.,2003)。
岩浆锆石通常结晶温度较高,具有均匀的内部构造和岩浆包裹体,有时可见残留的锆石晶核(李长民,2009)。
岩浆锆石通常具有特征的岩浆振荡环带,这是区分锆石种类的最重要特征之一。
其中振荡环带的宽度可能与锆石结晶时岩浆的温度有关。
高温条件下微量元素扩散块,常形成较宽的结晶环带,而低温条件下微量元素的扩散速度慢,形成较窄的岩浆环带(Rubatto D and Gebauer D,2000)。
岩浆锆石中还可能出现扇形分带的结构,这种结构是由于锆石结晶时外部环境的变化导致各晶面的生长速率不一致造成的。
部分地幔岩石中的锆石还可表现出无分带或弱分带的特征(吴元保和郑永飞,2004)。
在岩浆锆石中往往会有继承锆石的残留晶核。
3.2地球化学特征岩浆锆石的Th、U含量较高,Th/U比值较大(一般>0.4)(李长民,2009)。
且具有从晶体核至边缘Th、U含量增大的趋势(鲍学昭等,1998)。
通常岩浆锆石的Th/U比值接近1,但一些组成特殊的岩浆中结晶的岩浆锆石具有异常的Th/U比值,如部分碳酸盐样品中岩浆岩具有异常高的Th/U比值,乐意高达10000(Belousova E et al.,2002)。
岩浆锆石一般具有非常低的Hf含量。
岩浆锆石含有较高的稀土元素含量和具有较陡的重稀土元素富集模型(Buick et al., 1995)。
Ce高正异常,Eu适度负异常。
岩浆锆石的微量元素含量从超基性岩→基性岩→花岗岩有总体上增长的变化趋势。
金伯利岩中岩浆锆石的稀土元素的总量一般小于50µg/g,碳酸岩和煌斑岩中锆石的稀土元素总量为600~700µg/g,基性岩中锆石的稀土总量为约2000µg/g,而花岗岩类和伟晶岩中锆石的稀土总量则为百分含量级(Belousova E et al.,2002)。
岩浆锆石由于结晶温度较高,通常不会出现热液矿物包裹体和流体包裹体,可能包含高温岩浆矿物和熔体包裹体。
如金红石、磷灰石等(刘福来等,2003;李秋立等,2004)。
4热液锆石热液锆石是指经过热液流体蚀变或改造了的锆石,或从热液流体中直接结晶的锆石(李长民,2009)。
热液锆石形成于中低温热液条件下,其结晶温度与岩浆锆石、变质变形程度与变质锆石相比明显偏低、偏弱,因而可能具有不同的结晶习性和外貌结构特征(毕诗键等,2008)。
4.1岩相学特征热液锆石呈半自形至它形,半透明,晶体的棱线一般不明显,双目镜下呈暗棕色或浅棕红色。
热液锆石一般以岩浆锆石的再生边形式出现,或呈细脉状或肠状穿插在其他矿务中。
锆石内部结构常以多空状为特征,并且或多或少存在矿物包裹体,流体包裹体含量高时可形成海绵状结构。
当岩浆锆石和热液锆石同时出现在一个颗粒中时,岩浆锆石常具有韵律环带,而热液锆石多呈脉状、交代状、多孔状、海绵状或无结构状(李长民,2009)。
4.2地球化学特征热液锆石的Th、U含量较高,Th/U比值高,能比岩浆锆石高出数十倍。
轻稀土元素富集,稀土元素标准化曲线轻微倾斜。
较小正Ce异常,适度Eu负异常。
热液锆石通常富集Hf且有高的Y含量。
热液锆石一般会出现典型的热液矿物(如电气石、黄铁矿、绢云母等)包裹体与丰富的低盐度H2O-CO2流体包裹体,这说明锆石是在热流体环境中沉淀结晶的。
5变质锆石变质锆石是指在变质过程中形成的锆石,主要有五种形成机制:1)深熔过程中从熔体中结晶;2)固相矿物分解产生的Zr和Si成核结晶;3)从变质流体中结晶;4)原岩锆石的变质重结晶作用;5)热液蚀变作用对原有锆石的淋滤和溶蚀。
因此,变质锆石的形成既可以是变质过程中新生长的锆石,又可以是变质作用对岩石中原有锆石不同程度的改造。
其中变质增生锆石既可以形成独立的新生颗粒,还可以在原有锆石基础上形成变质增生边。
总之,变质成因锆石包括新形成的变质结晶锆石、变质增生锆石和变质重结晶锆石(吴元保和郑永飞,2004)。
锆石的变质重结晶作用是指结构上不稳定的锆石,在一定温压条件下,锆石晶格进行重新愈合和调整,使其在结构上更加稳定(Pidgeon R T et al.,1998;Crofu F et al.,2003; Belousova E et al.,1998;Geisler T et al.,2001;Hoskin P W O et al.,2000;Pidgeon R T et al., 1992;Rizvanova N G et al.,2000;Tomaschek F et al.,2003),而在同一样品的锆石中,微量元素较高的颗粒和区域更易于发生重结晶作用(Tomaschek F et al.,2003)。
所以锆石发生变质重结晶作用时并没有新的锆石生成,只是对原有锆石进行了不同程度的改造。
变质增生锆石是指变质过程中发生成核和结晶作用,有新的锆石从周围的介质中结晶出来。
5.1岩相学特征变质锆石的晶体形态从它形到非常自形均有,并有其特征的内部结构:主要有无分带、弱分带、云雾状分带、扇形分带、面状分带和斑杂状分带等,不同成因变质锆石具有其特征的内部结构特点(移根旺,2008)。
一般不同变质条件下形成的锆石具有不同的外形和内部结构特点。
麻粒岩相变质增生锆石一般为半自形、它形到等轴状,内部分带特征为扇形分带、面状分带、冷杉叶状分带、弱分带或无分带等(Vavra G et al.,1999)。
榴辉岩相变质增生锆石一般为半自形、椭圆形和它形等,内部分带特征主要有无分带、弱分带和云雾状分带或片状分带等(Rabutto D et al.,1999; Hermann J et al.,2001;Rubatto D et al.,1998)。
角闪岩相变质增生锆石通常具有规则的外形,且以柱面发育为主要特点,一般无分带或弱分带(Vavra G et al.,1999;Hermann J et al., 2001)。
Vavta等人(1999)通过对Ivrea地区进行研究认为锆石的外形和内部结构受锆石生长时的温度条件控制,同时推测与寄主岩石的性质之间也存在一定的关系。
不同变质作用形成的锆石在外形和内部结构上也有明显的差别。
变质重结晶锆石与原岩之间没有明显的生长界限(Pidgeon R T et al.,1998;),区域的CL强度比原岩锆石明显增强,内部结构一般为无分带、弱分带、斑杂状分带或海绵状分带等,局部有岩浆环带的残留。
也常见变质重结晶成因的锆石切割原岩锆石的振荡环带(Pidgeon R T et al.,1998;Liati A and Gebauer D;1999)。
变质增生锆石具有多晶面状-不规则状-规则状外形,与原岩残留锆石之间有清晰的界限(吴元保和郑永飞,2004)。
5.2地球化学特征变质锆石的Th、U含量较高,Th/U比值小(一般<0.1)(李长民,2009)。
变质增生锆石的Th/U比值受变质流体和熔体的成分、共生矿物的组成以及变质锆石的生长速率(Vavra G et al.,1999)等因素的影响。
由于U在流体中的活动性比Th强,所以变质流体一般富U贫Th(Hermann J,2002;Nozhkin A D and Tuikina O M;1995),从这种类型的流体中结晶的锆石常常具有较低的Th/U比值。
由于Th4+比U4+具有更大的离子半径,Th比U在锆石晶格中更不稳定,变质重结晶作用过程中Th比U更容易被逐出锆石的晶格,导致重结晶变质锆石区域具有相对较低的Th/U 比值(Pidgeon R T et al.,1998)。
变质重结晶作用越强,变质重结晶锆石区域的Th/U比值会越低,Th、U含量也会下降(鲍学昭等,1998)。
变质重结晶锆石与岩浆锆石有相近的Zr/Hf比值,且都非常高。
在变质流体中Zr比Hf 更容易形成稳定的络合物而使更多的Hf进入锆石晶格(Tomaschek F et al.,2003),从而具有较高的Hf含量,因此变质增生锆石具有较低的Zr/Hf比值特征。