锆石Hf同位素

锆石Hf同位素分析原理李黎明2013.12.19锆石定年与Hf同位素•锆石是各类成因岩石中常见的副矿物，是U-Pb同位素定年的重要对象。锆石的离子探针(如SHRIMP)与激光探针(LA-ICPMS)等成为目前U-Pb同位素定年的重要方法。•锆石的理想晶体化学式为ZrSiO4，但大多数锆石中含有0.5%~2%的Hf，因而也是进行Hf同位素测定的理想矿物。•锆石中由于Lu/Hf比值很低(176Lu/177Hf比值通常小于0.002)，因而由176Lu衰变生成的176Hf极少。因此，锆石的176Hf/177Hf比值可以代表该锆石形成时的176Hf/177Hf比值，从而为讨论其成因提供重要信息。锆石Hf同位素工作流程•1.锆石Hf同位素测定工作建立在锆石U-Pb定年基础上•2.锆石Hf同位素的分析点与U-Pb年龄的分析点位于同一颗锆石晶体内，但由于在进行锆石U-Pb测定时有的测点基本被离子束击穿，所以锆石Hf的分析点与锆石U-Pb年龄分析点并不完全重合，但都位于同一锆石颗粒内。•锆石分析点区域•Hf同位素分析点区域数据处理流程标样校正处理后的数据TDM年龄数据意义•由于地幔物质是亏损Zr和Hf的，如果没有地壳物质的加入，幔源岩浆不可能结晶出锆石，幔源岩浆岩出现锆石一定表明在岩浆侵位过程发生了壳幔相互作用，或在深熔作用前存在源区的壳幔混合（Zhengetal,2006）。因此幔源岩浆锆石中Hf同位素初始比主要取决于壳幔相互作用中地壳物质的贡献和参与混合作用的地壳年龄,锆石的Hf同位素亏损地幔模式年龄TDM,代表了锆石寄主岩石源区物质脱离亏损地幔进入地壳的时间，大体反映地壳生长的时间TDM数据意义•1.如果Hf亏损地幔模式年龄等于或接近锆石U-Pb年龄，说明该锆石或者直接形成于幔源岩石中或者是幔源岩石在地壳中极短时间滞留后就参与了壳内重熔作用；εHf(t)0，新生地壳生成•2.反之，如果锆石Hf亏损地幔模式年龄大于其U-Pb年龄，则说明该锆石是壳源岩石重熔作用的产物。εHf(t)0，古老物质循环或改造εHf(t)意义•εHf(t)0，新生地壳形成•εHf(t)0，古老物质循环或改造•如果εHf(t)部分大于零，部分小于零，一般看以谁为主，比如如果大于零的数据比较少可解释为：有少量幔源岩浆加入到地壳中但大部分是先存地壳组分的改造、再循环常见锆石Hf数据分析图表（第五春荣，2008）~2.5Ga2.75Ga-2.8Ga累积概率曲线（陈岳龙，2012）0.1%3.0-2.25Ga95%2.25-1.5Ga99%示踪•两种：•1.碎屑锆石频谱对比•2.Hf同位素对比•关键：收集前人已做过的数据，然后将自己所做的数据与之做对比碎屑锆石物源对比同位素示踪推荐阅读文献•陈岳龙,李大鹏,王忠,等.鄂尔多斯盆地周缘地壳形成与演化历史:来自锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的证据.地学前缘,2012,(3):147-166.•任荣,韩宝福,张志诚,等.北京昌平地区基底片麻岩和中-新元古代盖层锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究及其地质意义.岩石学报,2011,(6):1721-1745.•焦文放,吴元保,彭敏,等.扬子板块最古老岩石的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成.中国科学(D辑:地球科学),2009,(7):972-978.•赵亮,郭锋,范蔚茗,等.广西十万大山地壳演化:来自印支期花岗岩中麻粒岩包体锆石U-Pb年代学及Hf同位素记录.科学通报,2010,(15):1489-1500.•第五春荣,孙勇,袁洪林,等.河南登封地区嵩山石英岩碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义.科学通报,2008,(16):1923-1934.•HuZ.Hu_2012_jaas_improvedinsituhfisotoperatioanalysisofzircon.JAAS.2012.•GengY,DuL,RenL.Growthandreworkingoftheearlyprecambriancontinentalcrustinthenorthchinacraton:constraintsfromzirconhfisotopes.GondwanaResearch.2012,21(2):517-529.•谢静,杨石岭,丁仲礼.黄土物源碎屑锆石示踪方法与应用.中国科学:地球科学,2012,(6):923-933.•朱弟成,赵志丹,牛耀龄,等.西藏拉萨地块过铝质花岗岩中继承锆石的物源区示踪及其古地理意义.岩石学报,2011,(7):1917-1930.•丛峰,林仕良,邹光富,等.梁河花岗岩岩浆混合作用:锆石微量元素、U-Pb和Hf同位素示踪.中国科学:地球科学,2011,(4).汇报结束，谢谢观看！