浅谈锆石地球化学特征及地质应用研究综述

浅谈锆石地球化学特征及地质应用研究综述    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

浅谈锆石地球化学特征及地质应用研究综述 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(sensitivehighresolutionionmicro-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。其不 足之处是仪器成本高,测试费用昂贵,测试时间较长(每测点约需20min)。 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。代写毕业论文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。 1.2激光探针 激光剥蚀微探针2感应耦合等离子体质谱仪(la-serablation micro2probe2inductivelycoupledplas-mamassspectrometry, 简称lam2icpms),即激光探针技术可实现对固体样品微区点常量元素、微量 元素和同位素成分的原位测定5。近年研制成功的多接收等离子质谱 (mc-icpms)可同时测定同位素比值,该仪器现今已经成为hf同位素测定的 常规仪器6。近年来激光探针技术在原位测定含u和含th副矿物的 u-pb、pb-pb年龄或th-pb年龄方面进展极快,在一定的条件下可获得与