《锆石upb定年》ppt课件

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1、锆石年代学ZirconGeochronology锆石的组成它的化学成分是ZrSiO4，在Zr位置会有Hf,U,Th,Y等置换，Si位置会有少量P的置换。一般锆石中含ZrO2=65.9%,SiO2=32%,HfO2=1.0-2.0%,Th,U,HREE,P微量。锆石一般无色透明，但常具浅棕，粉红，有时深棕色。一般颜色深成因复杂，多为老锆石或U、Th含量高的。其比重达4.5-4.6，无磁性，是分选的有利条件。锆石(zircon)是一个极其常见的副矿物。锆石的结构锆石是四方晶系矿物单偏光下正交偏光下常呈矿物包

2、裹体锆石的晶面ZircontypologicalclassificationPupin(1980)锆石的形成岩浆结晶形成：超基性－酸性，形成温度很广，（锆石饱和温度计）。变质作用：深熔锆石；变质重结晶；变质增生；热液沉淀锆石；热液蚀变锆石。锆石内部结构的观察Smilingzircon背散射电子图像（BSEimaging)HF酸蚀刻法阴极发光电子成相（CLimaging)岩浆成因锆石变质成因岩浆结晶的变质结晶的岩浆结晶的双层内部结构－两期InheritedovergrowthInheritedovergr

3、owthInheritedmagmaticAlterationzircon深熔锆石蜕晶化锆石(metamictzircon)定年原理同位素定年的基础是放射性衰变定律，通过测定母体及其衰变产生的子体同位素含量，就可以利用衰变定律算出形成以来的时间（年龄）。锆石相对富含Th,U等放射性元素，而贫普通Pb，而且其温度抗后期影响能力强，所以是定年的最佳样品锆石定年是利用了其中的U和Th同位素衰变成Pb同位素定年基础235U→207Pb,238U→206Pb,232Th→208Pb，其中间字体寿命短可以忽略，因此

4、，可将206Pb、207Pb、208Pb视为直接由238U、235U、232Th形成：它们的等时线方程：206Pb=206Pbi+238U(eλ238t–1)207Pb=207Pbi+235U(eλ235t–1)208Pb=208Pbi+232Th(eλ232t–1)方程两边除于非放射成因的稳定同位素204Pb，得到：理论上,上述等时线也能象Rb-Sr和Sm-Nd体系一样进行岩石定年。但是，U、Th、Pb的活动性相当大，使得U-Pb等时线定年受到很大的限制。等时线方程则前述方程206Pb=206Pbi+

5、238U(el238t-1)；207Pb=206Pbi+235U(el235t-1)可简化为：206Pb=238U(el238t-1)；207Pb=235U(el235t-1)锆石中含有的U、Th却很少含Pb，如果假设锆石形成时不含Pb，即测定的所有Pb为放射成因。锆石的优势206Pb=238U(el238t-1)；207Pb=235U(el235t-1)一致方程由上式可得：206Pb/238U=el238t-1207Pb/235U=el235t-1如果测定的锆石在形成后对U-Pb同位素是封闭的，则可以

6、得到两个相同的年龄。在207Pb/235U为横坐标，206Pb/238U为纵坐标的二维图上，不同的年龄点构成了一条一致曲线。一致曲线Concordia谐和图锆石的优势而且具有非常强的抗侵蚀能力，锆石中的U-Pb体系封闭温度>750oC,形成后Pb的扩散封闭温度可以高达900oC，锆石形成广，所以锆石是目前测定岩浆结晶和峰期变质作用年龄最理想的矿物。锆石形成时有少量初始（普通）Pb的存在，在年龄计算中需要扣除。但由于锆石中普通Pb很低，则只需测定204Pb的含量，再根据地球Pb演化模式获得206Pb/20

7、4Pb、207Pb/204Pb比值，估算出普通Pb并进行扣除即可获得放射成因铅。不一致曲线DiscordiaPblossandDiscordia上交点(upperintercept)年龄代表锆石结晶年龄；下交点(lowerintercept)年龄或者代表造成铅丢失的一次热事件，或者没有任何地质意义。锆石U-Pb定年方法1.SensitiveHighResolutionIonMicroprobe高灵敏度高分辨率离子探针质谱计(SHRIMP)法2.Laserablation-inductivelycoupl

8、edplasma-massspectrometry激光剥蚀电感耦合等离子体质谱计（LAMICPMS）3.Isotopedilutionthermalionizationmassspectrometry同位素稀释热电离质谱仪(IDTIMS)，也称溶液法或稀释法。多颗粒，单颗粒，化学流程，离子交换柱分离4.Singlezirconevaporation,usingthermalionmassspectrometry热离子质谱计逐级蒸发－沉积测定