李建威 锆石年代学.ppt

背散射电子图像下锆石颗粒及其U-Pb同位素原位分析视年龄(2) 背散射电子图像下锆石颗粒及其内部石英矿物包体 推荐阅读 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(X) 2 背散射电子图像 3 阴极发光电子图像 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） 100μm 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） Comparison of CL and BSE imaging (Corfu et al., 2003) 锆石CL强度与U和Y含量的关系(Rubatto and Gebauer, 2000) 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 岩浆结晶锆石特征 岩浆锆石的CL结构类型 变质锆石的CL结构类型 Zircon CL image from a ultra high pressure rock (China). 变质锆石特征 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., 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) Schematic temperature (T)–time (Δt) path for a hypothetical high-T terrain formed in the deeper parts of a hot orogen (Harley et al., 2007). Th、U特征 岩浆锆石一般具有较高的Th、U含量和Th/U比值(Th/U0.4) 变质锆石具有相对较低的Th、U含量和Th/U比值(Th/U0.1) 岩浆锆石的Th/U比值 岩浆锆石的Th/U比值取决于锆石形成时熔体的Th/U比值 少数岩浆锆石同样具有较低的Th/U比值 (Th/U)zircon.present ≌(DTh/DU)zircon/melt·(Th/U)melt.present (DTh/DU)zircon/melt≌0.2；(Th/U)melt.present≌4 Hydrothermal zircon Characteristics (Hoskin, 2005) Distinguishing magmatic zircon from hydrothermal zircon ? (Fu et al., 2009) 样品靶 提示： 靶的制作要求尽可能平整，尽量由专业人员完成 锆石U-Pb定年尽可能不用很高U含量的颗粒 避免退晶化的锆石颗粒 测试的颗粒要保证一定的量，一般10个以上 测试注意污染，如树脂或其他矿物 要求多种分析情况下注意测试的顺序 锆石U-Pb定年对岩浆岩形成年龄测定的适用性 Inherited Pb-Loss Conventional concordia Plot 锆石U-Pb年数据的展示 Inherited Pb-Loss 503±2 Ma Inherited Terra-Wasserburg concordia Plot * 高普通Pb样品 Tera-Wasserburg图解对于含普通Pb锆石的年龄计算非常合适（Jackson et al., 2004, CG） 锆石U-Pb年龄一致曲线图 西北大学LA-ICP-MS定年分析实例 ELA-ICP-MS锆石U-Pb定年精度与SHRIMP对比 榍石U-Th-Pb定年: 晚期岩浆-热液活动 微区锆石分析的技术进步是地学界近二十年来最重要的科技进展 来自古老大陆的记录“芯片” 背散射电子图像下锆石颗粒及其U-Pb同位素原位分析视年龄(1) SIMS特点 优点： 精度高，分辨率高，测试所需的样品量极少 缺点： 价格昂贵 “中产阶层”的微区探针(E)LA-ICP-MS ? (Excimer) Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass S