《锆石U-PB测年》PPT课件

《《锆石U-PB测年》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、锆石U—Pb测年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年龄测定从<1百万年到44亿年一个样品中的锆石群几乎都是复成因的，由于不同成因、不同世代的锆石可能具有相同的形态、大小和磁性，因而单晶锆石U-Pb测年法应运而生，但该方法要求极低的实验室铅本底。热电离质谱法TIMS单颗粒锆石TIMSU-Pb年龄精度高，适用于仅有一次生长历史的锆石，对于复成因锆石可能得到的是混合年龄，对此应特别引起警惕!高灵敏度离子探针

2、SHRIMP该方法可对锆石内部微区进行分析，一般情况下可以准确无误地获得各种成因锆石的年龄数据，了解锆石的生长历史，具有较高的可信度。等离子体质谱-激光探针LA-ICPMS该分析方法亦可对锆石微区进行分析，但由于激光取样过程的U/Pb分馏，U/Pb同位素比值精度比SHRIMP分析结果差，但分析速度大大超过后者。通过高灵敏度离子探针SHRIMP及等离子体质谱-激光探针LA-ICPMS(LA-ICP-MS)对锆石进行微区定年，对具有复杂结构的锆石定年具有非常重要的意义，可以得到锆石不同结构区域的多组年龄，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(一期和/或多期

3、)及源区残留锆石的年龄等。对于复杂的变质岩而言，这些样品中锆石的多组年龄如何进行合理的地质解释，是目前锆石U-Pb年代学研究的重点和难点。最近研究表明，锆石的显微结构、微量元素特征和矿物包裹体成分等可以用来对锆石的形成环境进行限定，进而为锆石U-Pb年龄的合理解释提供有效和重要的制约。1、锆石图象2、锆石Th、U含量及Th/U比值3、锆石的包裹体研究4、对锆石U-Pb年龄的制约5、讨论1、锆石图像常用揭示锆石内部结构的方法有HF酸蚀刻图像、背散射电子(BSE)图像和阴极发光电子(CL)图像等。HF酸蚀刻法的应用原理是由于锆石不同区域表面的微量元素含量和蜕晶化程度的差异导致其

4、稳定性和抗HF酸腐蚀能力的不同，在HF酸的作用下，这些钻石的内部结构就会显示出来(图1(a))。这种方法简单易行，不需要大型仪器设备，但它可能会对锆石表面造成不同程度的破坏作用。BSE图像揭示的是锆石表面平均分子量的差异。除可以揭示锆石的内部结构外，锆石的BSE图像还可以很好地显示锆石的表面特征(如包裹体的分布和裂隙的发育情况等)(图1(b))。图1HF酸蚀刻、BSE和CL图像显示的锆石内部结构(a)HF酸蚀刻图像，(b)BSE图像，(c)CL图像而CL图像显示的则是锆石表面部分微量元素(如：U、Y、Dy和Tb等)的含量和、或晶格缺陷的差异，一般锆石中U、REE和Th等微量

5、元素含量越高，锆石阴极发光的强度越弱，钻石的CL图像和BSE图像的明暗程度往往具有相反的对应关系。在绝大多数情况下，CL图像反映锆石的内部结构最清楚，也是锆石内部结构研究中最常用和最有效的方法。岩浆锆石通常为半自形到自形，粒径20～250μm。产于金伯利岩及其相关岩石中的锆石常为它形(少数情况下为半自形)，较大的粒径(毫米级到厘米级)。部分基性一超基性岩中的锆石同样具有不规则的形状和较大的粒径。火山岩中的锆石具有较大的长宽比值(比值可以高达12），一般为长柱状或针状的外形特征。岩浆锆石一般具有特征的岩浆振荡环带(图2(a),(b))。振荡环带的宽度可能与锆石结晶时岩浆的温度

6、有关，高温条件下微量元素扩散快常常形成较宽的结晶环带(如辉长岩中的锆石)(图2(a))；低温条件下微量元素的扩散速度慢，一般形成较窄的岩浆环带(如I型和S型花岗岩中的钻石)(图2(b))。岩浆锆石中还可能出现扇形分带的结构(图2(c))，这种扇形分带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。部分地慢岩石中的锆石表现出无分带或弱分带的特征。在岩浆锆石中往往有继承锆石的残留核(图2(b))。图2不同类型岩浆锆石的CL图像(a)辉长岩中岩浆锆石，（b）花岗岩中岩浆锆石和残留核，（c）花岗岩中扇形分带锆石侵入岩中的岩浆锆石。岩浆锆石（具有环带结构）的阴极发

7、光CL图像火山岩中锆石阴极发光图像(ChenDaizhaoetal.,2009)变质锆石是指在变质作用过程中形成的锆石。变质锆石的形成主要有如下五种机制：(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，成核和结晶；(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(图3(a),(b))，又可以是变质作用对岩石中原有锆石不同程度的改造(图3(c))，其中变质增生锆石既可以形成独立的新生颗粒(图3(a)