锆石U-Pb年代学及锆石成因矿物学.ppt
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1、锆石U-Pb年代学和成因矿物学研究,吴元保,THE MINERAL ZIRCON,Refractory accessory mineral commonly occurs in magmatic, metamorphic, pegmatitic, and alluvial rocks,Chemical Formula: ZrSiO4 Composition: Zirconium 49.77% Zr 67.22 % ZrO2 Silicon 15.32% Si 32.78 % SiO2 Oxygen 34.91% O,Electrovalence and Ion radii,Zr4+ = 0.8
2、4 U4+ = 1.05 Th4+ = 1.10 Pb2+ = 1.29 Zircon has high U content and high U/Pb ratios, and thus is ideally suited for high precision geochronology,The decay series of uranium and thorium,238U 206Pb + 8+ 6- + Q 235U 207Pb + 7+ 4- + Q 232Th 208Pb + 6+ 4- + Q,Basic of radiogenic isotope dating(1),Basic o
3、f radiogenic isotope dating(2),Basic of radiogenic isotope dating(3),锆石U-Pb定年的基本方法比较,锆石U-Pb年龄一致曲线图(1),锆石U-Pb年龄一致曲线图(2),TeraWasserburg concordia Diagram,Concordia diagram,如何得到合理的锆石U-Pb年龄(1),1000Ma的锆石,选择207Pb/206Pb年龄 (分析过程中Pb同位素之间的分馏小) 1000Ma的锆石,选择206Pb/238U年龄 (235U衰变成207Pb的含量低),微区分析时, 选择不同的成因区域分析,如何得
4、到合理的锆石U-Pb年龄(2),单颗粒分析时选择不同物理性质的颗粒进行分析,Edges of zircon will be blurred but still retain initial composition in zircon centers,Preservation of oxygen and cation zoning in zircon,1. 不同成因锆石的内部结构特点和年龄意义 2. 锆石的微量元素研究及其对U-Pb年龄的制约 3. 锆石的矿物包裹体研究及其对U-Pb年龄的制约,常用锆石内部结构分析方法,1 HF酸蚀刻法 2 背散射电子图像 3 阴极发光电子图像,HF酸蚀刻法,原
5、理(锆石抗HF酸腐蚀性) 优点(简单易行) 缺点(破坏锆石表面结构),背散射电子图像,原理(锆石表面的平均分子量) 优点(表面特征清楚、照相速度快) 缺点(效果较差),100m,阴极发光电子图像,原理(微量元素含量和晶体缺陷) 优点(可以清楚显示内部结构) 缺点(表面特征不清楚),锆石CL强度与U和Y含量的关系(Rubatto and Gebauer, 2000),Dy和Tb等稀土元素影响锆石的CL强度(Hanchar and Rudnick, 1995),典型岩浆锆石的CL特征,辉长岩岩浆温度高 环带宽,花岗岩 岩浆温度低 环带窄,岩浆锆石,辉长岩 岩浆温度高 环带宽,变质锆石的CL结构类型
6、,50m,无分带特征锆石,弱分带锆石,扇形分带锆石,冷杉叶状分带锆石(受温度和饱和程度影响),面状分带锆石,斑杂状分带锆石,受溶蚀作用影响的锆石 (Varva et al., 1996;Schaltegger et al., 1999),海绵状分带锆石,流动状分带锆石,变质锆石形成机制,深熔过程中从熔体中结晶(Vavra et al., 1999;Keay et al., 2001)。 固相矿物分解产生的Zr和Si,成核和结晶(Fraser et al., 1997; Bingen et al., 2001)。 变质流体中结晶(Liati et al., 1999; Rubatto et al
7、., 2003)。 原岩锆石的变质重结晶作用(Hoskin and Black, 2000; Tomaschek et al., 2003)。 热液蚀变(Vavra et al., 1999; Liati et al., 2002),典型固态重结晶锆石CL图像特征,较规则的外形 CL较亮,无分带、弱分带或斑杂状分带 重结晶区域常常切割岩浆环带、无明显界限,变质重结晶锆石内部结构特征 (Pidgeon et al., 1998),典型变质增生锆石CL特征,多晶面或不规则,在残留锆石外部或整个颗粒 具有典型变质锆石分带特征 不切割残留岩浆环带、界限清楚,变质重结晶锆石和变质增生锆石的区分,麻粒岩相
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- 关 键 词:
- 锆石 Pb 年代 成因 矿物学
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