碎屑锆石定年及其地质意义，锆石的内部特征

1000s饰品讲述锆石的价值和作用

1000s锆石饰品通常用于高档饰品镶砌，是替代钻石的不二之选，颜色多样，有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等，金刚光泽，非常眩丽。那什么是锆石，锆石又有什么价值和作用呢?

　　锆石，摩氏硬度7.5-8，比重达4.4-4.8。

　　锆石在各种火成岩中作为副矿物产出。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。

　　1000s饰品讲述锆石的评价与选购：

　　主要依据因素是颜色、净度、切磨的款式和重量。无色锆石，是宝石级锆石的最优质品种，因其色散度高，透明无色，常用做钻石的代用品。锆石的透明无暇和高的色散倍受人们喜爱。

　　人们认为锆石能聚财，令思路更加清晰，提高警觉力，能为身体带来新的生命力。在西方人看来，佩带红锆石可以起到催眠作用，可以驱走瘟疫，战胜邪恶。现今有些国家把锆石和绿松石一起作为"十二月诞生石"，象征成功和必胜。

　　世界上最著名的蓝色锆石，重208克拉，现珍藏于美国纽约自然历史博物馆。不同的宝石也各有其象征的含义。洁白、绚丽、耐久，象征着纯洁无瑕，爱情忠诚不变的信念，几十年来人们用金属镶嵌的钻石戒指作为订婚、结婚的信物。珍珠典雅、高贵、靓丽，象征着健康、福贵、长寿，是馈赠女性和长辈礼物的最佳选择。红宝石红艳似火，象征着仁爱、尊严，蓝宝石的蓝色沉稳而庄重，象征着慈爱、诚实。翡翠和祖母绿的绿色给人以生机和活力，预示着会带来机遇和好运。石榴石红而不艳，象征着真实和忠诚。紫晶意味着平和、宽容、耐心的心态。绿松石的蔚蓝色彩，艳而不骄，靓而不俗。橄榄石色泽美丽、和谐，预示着夫妻美满幸福。

　　锆石的价值和用处：

　　粉红色锆石：象征爱情，能带来恋爱好运。

　　大红、石榴红锆石：有美容养颜的功效，使人魅力四射。

　　橄榄绿锆石：事业的成功石，可以给你带来意想不到的事业好运。

　　果绿色锆石：使你年轻，保持轻松、愉悦的心情。 黄金色锆石：旺财。

　　香槟色锆石：优雅的气质随时展现，高贵的象征。

　　白色锆石：纯洁可保平安。 紫兰、紫红色锆石：令头脑更聪明思路更清晰。

　　浅兰色锆石：人际关系日益倍增。

锆石LAICPMS定年

采集铜陵地区不同矿区内侵入岩体和钻孔岩心样品25个，开展锆石LA-ICP-MS U-Pb定年，定年结果见表5.3，详细的定年数据见附表2，其中焦冲、白芒山辉石二长闪长岩为橄榄安粗岩系列侵入体，其余样品均取自高钾钙碱性系列侵入岩体。各样品锆石特征及定年结果分述如下。

表5.3 铜陵地区不同矿区岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb定年数据（25个）

续表

（1）样品10CL507（焦冲辉石二长闪长岩）

样品锆石为自形粒状，长宽比为1：1～1.5：1。CL图像显示环带结构，无继承性的锆石核。锆石的U、Th含量分别为（67～1115）×10-6和（8～196）×10-6，Th/U比值非常高，为0.82～19.42（附表2）。25颗锆石的U-Pb年龄变化于166±6 Ma～129±2 Ma之间，除去不谐和的锆石测点，其余测点得出的年龄平均为137.0±1.7 Ma（MSWD =1.06，n=20），代表岩浆结晶的年龄（图5.8）。

（2）样品10CL505（白芒山辉石二长闪长岩）

样品锆石为自形柱状，长宽比在1：1 ～3：1之间。CL图像显示，锆石内部均匀，部分具有环带结构，无继承性的锆石核。锆石的U、Th含量分别为（44～346）×10-6和（32～130）×10-6，Th/U比值较高，为1.32～2.67（附表2）。28颗锆石的U-Pb年龄变化范围较小，为150±2 Ma～141±2 Ma之间，得出平均年龄为144.8±1.1 Ma（MSWD =0.63，n=28），代表岩浆结晶的年龄（图5.8）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为144.1±0.9 Ma（MSWD =1.08），与平均年龄（144.8±1.1 Ma）在误差范围内一致（图5.8）。

（3）样品10CL519（缪家石英二长闪长玢岩）

样品锆石为自形粒状、柱状，长宽比为1：1～2：1。CL图像显示锆石内部结构较复杂，有环带结构、扇状结构、带状结构等。锆石的U、Th含量分别为（5～54）×10-6和（11～53）×10-6，除一颗年龄较大的锆石（30号，年龄为760 Ma）Th/U比值为0.23外，其余锆石的Th/U比值均>0.5，为0.5～1.2（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于760±8 Ma～135±3 Ma之间，除去30号锆石和部分不谐和的年龄后，其余测点得出的年龄平均为143.2±1.3 Ma（MSWD =0.67，n =23），代表岩浆结晶的年龄（图5.8）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为143.7±3.5 Ma（MSWD=1.5），与平均年龄（143.2±1.3 Ma）在误差范围内一致（图5.8）。

图5.8 铜陵橄榄安粗岩系列和高钾钙碱性系列侵入岩的锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和曲线和平均年龄

（4）样品10CL523-6（虎山石英二长闪长玢岩）

样品锆石为自形柱状，长宽比在2：1 ～3：1之间。CL图像显示，锆石具有明显的振荡环带结构，28号锆石具有老的继承性锆石核。锆石的U、Th含量分别为（4～29）×10-6和（14～59）×10-6，Th/U比值为0.20～0.51（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于492±9 Ma～141±3 Ma之间，除去28号老的继承性锆石年龄后，其余锆石得出的年龄平均为145.3±1.2 Ma（MSWD=1.11，n=31），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.8）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为144 Ma（MSWD =1.04），与平均年龄（145.3±1.2 Ma）在误差范围内一致（图5.8）。

（5）样品10CL526-3（铜官山石英二长闪长岩中的微粒闪长质包体）

锆石为柱状，大小不一，长宽比一般在1.5：1～2：1之间。CL图像显示，部分锆石含有老的继承性锆石核，部分锆石具有明显的环带结构。锆石的U、Th含量分别为（3～39）×10-6和（6～31）×10-6，Th/U比值除23号锆石为0.09外（老的继承性锆石），其余的为0.29～1.22，（附表2）。31颗锆石的U-Pb年龄变化于2616±24 Ma～134±4 Ma之间，除去老的继承性锆石，其余测点得出的年龄平均为141.9±2.0 Ma（MSWD=0.98，n =14），该年龄为包体岩浆结晶的时代（图5.9）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为145.6±4.7 Ma（MSWD =0.82），与平均年龄（141.9±2 Ma）在误差范围内基本一致（图5.9）。

（6）样品10CL526-6（铜官山石英二长闪长岩）

锆石为自形柱状，长宽比为2：1～3：1。CL图像显示，锆石具有明显的环带结构和含有老的继承性锆石核。锆石的U、Th含量分别为（0.5～42）×10-6和（9～64）×10-6，除了11号和21号为老的继承性锆石核Th/U比值为0.05外，其余锆石的Th/U比值为0.33～1.2，其中大多数>0.5（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于2705±27 Ma～135±2 Ma之间，其中，3号、8号、10号、11号、12号、16号、17号、20号、21号、26号为年龄不同的老锆石，年龄分别为497±5 Ma、2705±27 Ma、2393±13 Ma、164±4 Ma、151±2 Ma、839±8 Ma、2368±16 Ma、864±8 Ma、2249±25 Ma、1966±13 Ma。其余具有明显振荡环带的锆石得出的年龄平均为142.8±1.6 Ma（MSWD=1.8，n=22），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.9）。锆石的207Pb/235U -206Pb/238U比值得出谐和线年龄为142 Ma（MSWD =0.82），与平均年龄（142.8±1.6 Ma）在误差范围内一致（图5.9）。

（7）样品10CL523-3（虎山石英二长闪长岩）

样品锆石为自形柱状，长宽比在2：1 ～3：1之间。CL图像显示，锆石具有明显的振荡环带结构，锆石的U、Th含量分别为（4～18）×10-6和（13～49）×10-6，Th/U比值为0.13～0.54，其中大多数均>0.3（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于135±2 Ma～153±2 Ma之间，除去不谐和的5号、29号、32号锆石后（年龄分别为136±2 Ma、153±2 Ma、135±2 Ma），其余锆石得出的年龄平均为143.2±1.2 Ma（MSWD =0.49，n =29），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.9）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为141.8±2.1 Ma（MSWD =0.64），与平均年龄（143.2±1.2 Ma）在误差范围内基本一致（图5.9）。

（8）样品10CL520（鸡冠山石英二长闪长岩）

图5.9 铜陵高钾钙碱性系列侵入岩的锆石207Pb/235 U-206Pb/238U谐和曲线和平均年龄

样品锆石为自形短柱状，长宽比为1：1～1.5：1。CL图像显示锆石内部具环带结构。锆石的U、Th含量分别为（6～68）×10-6和（9～101）×10-6，Th/U比值非常高，为0.57～1.10（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于158±5 Ma～137±2 Ma之间，除去不谐和的锆石测点，其余测点得出的年龄平均为142.2±1.7 Ma（MSWD=0.49，n=31），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.9）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为141.3±1.9 Ma（MSWD =0.63），与平均年龄（142.2±1.7 Ma）在误差范围内一致（图5.9）。

（9）样品10CL506（焦冲石英二长闪长岩）

样品锆石为自形粒状、柱状，长宽比变化较大，一般在1：1～2：1之间，少数为4：1。CL图像显示锆石具有明显的振荡环带结构，并含有老的继承性锆石核。锆石的U、Th含量分别为（1～29）×10-6和（5～39）×10-6，Th/U比值为0.12～1.40，大多数>0.50（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于2167±51 Ma～134±4 Ma之间，其中6号、7号、9号、10号、12号、16号、19号、26号、27号、29号、31号测点为老的继承性锆石，年龄分别为2032±51 Ma、864±21 Ma、792±22 Ma、1708±49 Ma、306±9 Ma、854±29 Ma、2167±51 Ma、858±21 Ma、1572±36 Ma、1880±45 Ma、2032±49 Ma，而1号、4号、14号、17号测点为不谐和点，除去以上测点，其余测点得出的年龄平均为143.9±1.9 Ma（MSWD =0.38，n =17），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.10）。锆石的207Pb/235U -206Pb/238U比值得出谐和线年龄为143.9±2.9 Ma（MSWD=0.97），与平均年龄（143.9±1.9 Ma）在误差范围内一致（图5.10）。

（10）样品10CL521（荷花形石英二长闪长岩）

样品锆石为自形柱状，长宽比主要为2：1。CL图像显示，锆石具有明显的振荡环带结构，少数含有老的继承性锆石核。锆石的U、Th含量分别为（5～59）×10-6和（33～108）×10-6，Th/U比值为0.18～1.56，大多数>0.50（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于1890±28 Ma～138±2 Ma之间，其中2号、5号、6号、16号、32号为老的继承性锆石，年龄分别为839±13 Ma、498±7 Ma、276±4 Ma、1890±28 Ma、841±9 Ma，而锆石7号、20号、24号、26号、27号测点不谐和，除去以上这些测点，其余测点得出的年龄平均为143.1±1.4 Ma（MSWD=0.21，n=19），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.10）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为143.1±2.7 Ma（MSWD=1.3），与平均年龄（143.1±1.4 Ma）在误差范围内一致（图5.10）。

（11）样品10CL536（凤凰山朱家山花岗闪长岩）

样品锆石为自形柱状，粒度大小不一，长宽比在2：1～3：1之间。CL图像显示锆石具有明显的环带结构，少数锆石含有磨圆的老的继承性锆石核，如19号、21号、22号锆石，亦有少数为老的继承性锆石。锆石的U、Th含量分别为（6～28）×10-6和（6～38）×10-6，锆石的Th/U比值为0.44～1.05（附表2）。28颗锆石的U-Pb年龄变化于1942±43 Ma～131±4 Ma之间，其中，3号、13号、14号、19号、21号、22号、23号、25号为年龄不同的老锆石，年龄分别为709±19 Ma、185±6 Ma、815±20 Ma、1726±67 Ma、845±18 Ma、704±17 Ma、1942±43 Ma、976±32 Ma。除去这些点后，其余20颗锆石得出的平均年龄为143.4±3.5 Ma（MSWD=1.3，n=20），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.10）。

（12）样品10CL501（白家山花岗闪长岩）

该岩体与金口岭花岗闪长岩属同一岩体。该样品锆石为柱状，长宽比在2：1 ～4：1之间。大多数锆石的CL图像显示振荡环带结构，少数锆石含有老的继承性核，如22号锆石。锆石的U、Th含量分别为（7～40）×10-6和（10～62）×10-6，Th/U比值为0.13～0.99，大多数>0.5（附表2）。28颗锆石的U-Pb年龄变化于664±10 Ma～128±2 Ma之间，除去老的继承性锆石测点，其余测点得出的年龄平均为138.0±2.1 Ma（MSWD =1.8，n=25），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.10）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为138±4.3 Ma（MSWD=1.6），与平均年龄（138.0±2.1 Ma）在误差范围内基本一致（图5.10）。

图5.10 铜陵高钾钙碱性系列侵入岩的锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和曲线和平均年龄

（13）样品10CL503（包村花岗闪长岩）

样品的锆石大小不一，为自形柱状，长宽比在2：1～5：1之间。CL图像显示，大多数锆石都含有老的继承性锆石核，锆石边缘具有环带结构。锆石的U、Th含量变化较大，分别为（1～77）×10-6和（11～58）×10-6，锆石的Th/U比值为0.05～1.49（附表2）。16颗锆石的U-Pb年龄变化于2729±34 Ma～140±4 Ma之间，其中，2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号、9号、13号锆石均为年龄不同的老锆石，年龄分别为840±15 Ma、2729±34 Ma、1730±17 Ma、526±13 Ma、838±10 Ma、354±10 Ma、1786±28 Ma、872±14 Ma、173±8 Ma，除去这些点后，其余锆石得出的平均年龄为146.5±3.8 Ma（MSWD=1.19，n=7），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.11）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为148±5 Ma（MSWD =1.17），与平均年龄（146.5±3.8 Ma）在误差范围内基本一致（图5.11）。

（14）样品10CL509（凤凰山铁山头花岗闪长岩）

样品锆石为自形柱状，大多数锆石长宽比在2：1 ～3：1之间，少数达8：1。CL图像显示，样品锆石具有环带结构，部分锆石含有老的继承性锆石核。锆石的U、Th含量分别为（10～39）×10-6和（16～67）×10-6，锆石的Th/U比值为0.24～0.79，大多数>0.5（附表2）。24颗锆石的U-Pb年龄变化于346±7 Ma～135±2 Ma之间，除去不谐和的点后，得出平均年龄为142.8±1.3 Ma（MSWD=0.74，n=15），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.11）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为144.4±3.1 Ma（MSWD =1.5），与平均年龄（142.8±1.3 Ma）在误差范围内基本一致（图5.11）。

（15）样品10CL510（凤凰山仙人冲花岗闪长岩）

样品锆石为自形柱状，长宽比在2：1～3：1之间。CL图像显示，大多数锆石具有明显的环带结构，部分锆石为老的继承性锆石。锆石的U、Th含量变化较大，分别为（2～39）×10-6和（6～55）×10-6，锆石的Th/U比值为0.31～1.02（附表2）。24颗锆石的U-Pb年龄变化于2622±37 Ma～134±3 Ma之间，其中，1号、2号、3号、14号、17号、21号、23号、24号均为年龄不同的老锆石，年龄分别为2622±37 Ma、419±8 Ma、2476±32 Ma、1993±28 Ma、2515±34 Ma、240±5 Ma、1225±18 Ma、783±16 Ma，除去这些点后，其余锆石得出的平均年龄为141.3±1.5 Ma（MSWD=0.99，n=15），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.11）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为136±14 Ma（MSWD=1.4），与平均年龄（141.3±1.5 Ma）相差较大（图5.11）。

（16）样品10CL511 -3（凤凰山丫山花岗闪长岩）

样品锆石为自形柱状，长宽比在1：1 ～3：1之间。CL图像显示，大多数锆石都含有老的继承性锆石核，部分锆石具有环带结构。锆石的U、Th含量变化较大，分别为（1～79）×10-6和（1～80）×10-6，锆石的Th/U比值为0.27～1.51（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于1974±37 Ma～133±2 Ma之间，其中，3号、6号、17号、18号、19号、20号、23号、26号、27号均为年龄不同的老锆石，年龄分别为1906±13 Ma、935±12 Ma、1816±23 Ma、1638±14 Ma、560±9 Ma、2547±22 Ma、1974±37 Ma、1752±32 Ma、722±6 Ma，除去这些点后，其余锆石得出的平均年龄为143.7±1.3 Ma（MSWD=1.10，n=21），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.11）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为143.8±2.0 Ma（MSWD =2.10），与平均年龄（143.7±1.3 Ma）在误差范围内一致（图5.11）。

图5.11 铜陵高钾钙碱性系列侵入岩的锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和曲线和平均年龄

（17）样品10CL511-6（凤凰山丫山花岗闪长岩中的微粒闪长质包体）

包体中的锆石为自形柱状，长宽比在2：1 ～3：1之间。CL图像显示，大多数锆石具有明显的环带结构，部分锆石含有老的继承性锆石核。锆石的U、Th含量变化较大，分别为（8 ～62）×10-6和（14～86）×10-6，锆石的Th/U比值为0.24～0.89（附表2），大多数>0.5。29颗锆石的U-Pb年龄变化于490±13 Ma～132±4 Ma之间，其中，9号、15号、16号、27号均为年龄不同的老锆石，年龄分别为199±5 Ma、490±13 Ma、347±12 Ma、231±7 Ma，除去这些点后，得出平均年龄为143.6±1.7 Ma（MSWD=1.14，n =22），该年龄为包体岩浆结晶的时代（图5.12），与寄主岩的结晶年龄相同。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为138.7±4.5 Ma（MSWD =3.9），与平均年龄（143.6±1.7 Ma）相差较大（图5.12）。

（18）样品10CL534（凤凰山朱家山花岗斑岩脉）

样品锆石为短柱状、粒状，长宽比多数为1.5：1，少数为3：1。CL图像显示，锆石具有明显的环带结构和含有老的继承性锆石核。锆石的U、Th含量变化较大，分别为（5～92）×10-6和（28～127）×10-6，锆石的Th/U比值为0.13～1.27，大多数>0.4（附表2）。30颗锆石的U-Pb年龄变化于723±15Ma～125±4 Ma之间，其中，2号、7号、22号为年龄不同的老锆石，年龄分别为723±15Ma、349±9 Ma、229±5 Ma。除去这些点后，其余锆石得出的平均年龄为132.2±1.8 Ma（MSWD =1.15，n=26），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.12）。

（19）样品10CL535（凤凰山朱家山辉绿岩脉）

该样品锆石为柱状，长宽比在2：1～3：1之间。大多数锆石的CL图像显示条带状结构，少数锆石具有环带结构，偶见老的继承性锆石，如22号锆石。锆石的U、Th含量分别为（11～309）×10-6和（12～139）×10-6，Th/U比值为0.38～2.22，大多数>0.5（附表2）。26颗锆石的U-Pb年龄变化于659±16 Ma～162±4 Ma之间，除去不谐和的锆石测点，得出的年龄为304.2±8.7 Ma（MSWD =1.6，n=18），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.12）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为286±46 Ma（MSWD =20），误差较大，与平均年龄（304.2±8.7 Ma）不一致（图5.12）。

（20）样品10CL516-3（沙滩脚代工山花岗闪长岩）

样品锆石为自形短柱状，长宽比在1.5：1 ～2：1之间。CL图像显示，锆石具有明显的环带结构，部分锆石为继承性的碎屑锆石和老的核。锆石的U、Th含量变化较大，分别为（0.5～38）×10-6和（7～82）×10-6，锆石的Th/U比值为0.01～0.90，大多数>0.3（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于2296±26 Ma～137±2 Ma之间，其中，2号、8号、13号、15号、16号、23号、24号、32号均为年龄不同的老锆石，年龄分别为842±10 Ma、1689±19 Ma、1789±14 Ma、817±12 Ma、948±11 Ma、2296±21 Ma、1942±21 Ma、1753±18 Ma，除去这些点后，得出的平均年龄为144.1±1.5 Ma（MSWD =1.30，n=21），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.12）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为145 Ma（MSWD =0.17），与平均年龄（144.1±1.5 Ma）在误差范围内一致（图5.12）。

图5.12 铜陵高钾钙碱性系列侵入岩的锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和曲线和平均年龄

（21）样品10CL516 -6（沙滩脚代工山花岗闪长岩）

样品锆石大小不一，为自形粒状、柱状，长宽比多为2：1。CL图像显示，锆石具有明显的环带结构，部分锆石含继承性老的碎屑锆石。锆石的U、Th含量分别为（1～48）×10-6和（24～88）×10-6，锆石的Th/U比值为0.10～0.65，大多数>0.3（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于2150±37 Ma～138±5 Ma之间，其中，5号、7号、9号、19号、20号、23号、30号、32号均为年龄不同的老锆石，年龄分别为742±23 Ma、702±15 Ma、1873±52 Ma、1699±30 Ma、189±5 Ma、2150±37 Ma、1344±37 Ma、1115±21 Ma，除去这些点后，得出的平均年龄为143.7±1.2 Ma（MSWD=1.08，n =24），该年龄为岩浆结晶的时代（图5.13）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为142.0±4.0 Ma（MSWD=0.14），与平均年龄（143.7±1.2 Ma）在误差范围内一致（图5.13）。

（22）样品10CL517（桥头扬闻家山花岗闪长斑岩）

该样品锆石大小不一，为自形粒状、柱状，长宽比在1：1～2：1之间。CL图像显示，锆石具有明显的环带结构，部分锆石含继承性老的碎屑锆石核。锆石的U和Th含量分别为（2～41）×10-6和（8～243）×10-6，Th/U比值为0.10～0.91，大多数>0.3（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于2727±22 Ma～136±3 Ma之间，其中，1号、3号、4号、6号、8号、17号、19号、20号、22号、24号、25号、28号、29号、32号锆石均为年龄不同的老锆石，年龄分别为1173±12 Ma、2383±17 Ma、2437±21 Ma、2421±17 Ma、1468±14 Ma、2486±17 Ma、944±9 Ma、2345±18 Ma、654±6 Ma、2374±18 Ma、843±8 Ma、1970±15 Ma、2727±22 Ma、687±7 Ma，除去这些点后，得出的平均年龄为146.4±1.5 Ma（MSWD=0.95，n=16）（图5.13）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线下交点年龄为144±16 Ma，上交点年龄为2553±12 Ma（MSWD =5.4），下交点年龄与平均年龄（146.4±1.5 Ma）在误差范围内一致（图5.13），代表岩浆结晶的时代，上交点可解释为老的继承性锆石核的年龄。

（23）样品10CL532（桂花冲花岗闪长斑岩）

该样品锆石大小不一，为自形柱状，长宽比在2：1 ～3：1之间。CL图像显示，锆石具有明显的环带结构，部分锆石含继承性老的碎屑锆石。锆石的U和Th含量分别为（5～29）×10-6和（13～61）×10-6，Th/U比值为0.22～0.77，大多数>0.3（附表2）。28颗锆石的U-Pb年龄变化于1105±19 Ma～128±4 Ma之间，其中，1号、9号、23号均为年龄不同的老锆石，年龄分别为1105±19 Ma、1006±22 Ma、966±17 Ma，除去这些点后，得出的平均年龄为140.9±2.3 Ma（MSWD =1.3，n=21），该年龄解释为岩浆结晶的时代（图5.13）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线下交点年龄为154±46 Ma，上交点年龄为1403±120 Ma（MSWD =15），无论是上交点年龄还是下交点年龄，误差都比较大（图5.13）。

（24）样品10CL533（桂花冲花岗闪长斑岩）

该样品锆石大小不一，为自形柱状、短柱状，长宽比在1：1 ～2：1之间。CL图像显示，锆石具有明显的环带结构，少量的锆石含继承性的老碎屑锆石。锆石的U和Th含量分别为（9～30）×10-6和（11～50）×10-6，Th/U比值为0.29～0.95，大多数>0.5（附表2）。28颗锆石的U-Pb年龄变化于2022±39 Ma～134±4 Ma之间，其中，11号、23号为老的锆石，年龄分别为2022±39 Ma、302±7 Ma，除去这些点后，得出的平均年龄为142.4±2.3Ma（MSWD=0.75，n=21）（图5.13），该年龄解释为岩浆结晶的时代（图5.13）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线下交点年龄为161±14 Ma，上交点年龄为1971±36 Ma（MSWD=13），上、下交点年龄误差均较大（图5.13）。

（25）样品10CL518（桥头扬石头山花岗闪长斑岩）

样品锆石为自形柱状，长宽比在2：1 ～3：1之间。CL图像显示，锆石具有明显的振荡环带结构，部分锆石含老的继承性核。锆石的U、Th含量分别为（4～86）×10-6和（10～78）×10-6，Th/U比值为0.17～1.10，大多数>0.3（附表2）。32颗锆石的U-Pb年龄变化于2292±38 Ma～140±3 Ma之间，其中，2号、3号、13号、15号、22号、24号、25号、28号均为年龄不同的老锆石，年龄分别为381±11 Ma、1475±25 Ma、284±6 Ma、2292±38 Ma、288±6 Ma、1946±30 Ma、559±16 Ma、327±4 Ma，除去这些点后，得出的平均年龄为146.4±1.8 Ma（MSWD=0.54，n=24），该年龄解释为岩浆结晶的时代（图5.14）。锆石的207Pb/235U-206Pb/238U比值得出谐和线年龄为144 Ma（MSWD =0.23），与平均年龄（146.4±1.8 Ma）在误差范围内一致（图5.14）。

锆石测年方法的提出及最近的发展

同位素测年理论是卢瑟福提出的。

当前锆石测年是地质学最主流的确定地质事件的手段。

根据具体测试技术可分为：

激光-四级杆质谱测年，

激光-多接收质谱测年，

单颗粒锆石热电离质谱测年

以及化学蚀刻热电离质谱测年等。上述方法都是利用U-Th-Pb体系进行测年（多用于太古代到中生代事件定年）。

锆石的U-Th-He体系可进行第四纪定年工作。

Geology地球最早的锆石形成于残余花岗质熔体

已知的最早的长英质地壳是在西澳大利亚杰克山（Jack Hills）较年轻的沉积岩中发现的冥古宙（4.4–4.0 Ga）碎屑锆石颗粒（Harrison，2020）。对这些锆石形成的岩浆的性质研究，是理解早期地球动力学背景的关键。

尽管已经发现的TTG岩套最早可能出现在太古代（4.0–2.5 Ga）大陆核中，但研究指示，这些岩石可能是Jack Hills碎屑锆石的潜在源区（Harrison，2020）。然而，Jack Hills锆石的结晶温度( 700 C，基于锆石中的Ti测温；Watson和Harrison，2005）低于TTG岩浆形成的温度（>850 C），其微量元素组成似乎与TTG全岩的微量元素组成不平衡（Rollinson，2008；Reimink et al.，2020；Turner et al.，2020）。是什么原因导致了这一温度和化学条件的巨大差异？TTG到底能不能作为地球最早一批碎屑锆石的母岩浆？

为了回答上述问题，作者查阅前人已有研究进展，发现格陵兰伊萨克片麻岩杂岩中3.81 Ga变英云闪长岩中的锆石和锆石包裹体的研究显示，TTG岩浆最初未实现锆石饱和，因此锆石只能在接近固相线的条件下，在大量冷却和结晶后形成的残留花岗岩熔体中结晶（Nutman和Hiess，2009）。不仅如此，结晶过程中熔体化学的变化可能导致从熔体中形成的锆石显示出与TTG全岩显著不同的微量元素组成。这些过程的存在能否回答前面提到的问题？

紧接着，本文作者利用古太古代Barberton TTGs（南非）锆石中微量元素含量的新数据集和热力学模拟，研究表明，这些锆石是在成分均匀的花岗岩熔体中在近固相线条件下结晶的。该熔体是演化程度较低的（英云闪长岩）母岩结晶的残余物，因此显示出与TTG岩石不同的主要和微量元素成分。全球地球化学数据整理显示，大多数冥古宙的碎屑和太古宙TTG具有独特的锆石微量元素特征，这与显生宙锆石定义的化学特征完全不同。本文的模型显示，早期地球锆石的低Ti含量反映了在比最初推断的更高温度（720–800 C）下的结晶，这是因为与之前的估计相比，熔体中模拟的TiO2活性较低。因此，作者认为，在类似TTG的岩浆环境中，化学演化熔体中的近固相线锆石结晶是早期地球上主要的锆石形成过程。

参考文献

Oscar Laurent, Jean-François Moyen, Jörn-Frederik Wotzlaw, Jana Björnsen, Olivier Bachmann; Early Earth zircons formed in residual granitic melts produced by tonalite differentiation. Geology 2022;; 50 (4): 437–441.

END

本文作者：余亚辉

以上内容来源于：EarthScience读书会

锆石的地质产状及产地

锆石产于伟晶岩和碱性岩中，高温形成的锆石晶体多发育柱面，碱性岩中锆石多以四方双锥形为特征。

宝石级锆石，大多呈碎屑砂砾状矿物产于各种砂砾层中。

泰国、斯里兰卡为锆石的主要产出国。斯里兰卡以产各种颜色锆石著称，泰国为宝石级锆石的主要来源地。其他产出国还有缅甸、法国、澳大利亚、坦桑尼亚等。

我国宝石级锆石也有产出。海南蓬莱，红色锆石是碱性玄武岩中的深源巨晶矿物。同蓝宝石共生，并呈嵌晶存在。福建明溪碱性玄武岩中可见无色或白色锆石巨晶产出。