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1、鋯石的成因礦物學(xué)研究摘要：鋯石是一種分布范圍廣，穩(wěn)定性極強，封閉溫度高的富礦物；并且鋯石中普通鉛含量較低，鈾釷較為富集。鋯石的成因主要有巖漿成因，變質(zhì)成因，熱液成因。區(qū)分鋯石不同成因的方法可從以下幾方面考慮：a從鋯石的結(jié)晶習(xí)性，環(huán)帶b從鋯石的地球化學(xué)特征，c從鋯石的包裹體礦物，d從微區(qū)拉曼的圖像特征等方面來區(qū)分。關(guān)鍵詞：鋯石成因；巖漿成因；變質(zhì)成因；熱液成因由于鋯石分布于三大巖中，且記錄信息豐富，所以弄清鋯石的成因不僅可以還原鋯石的形成環(huán)境，還可以演繹當(dāng)時的地質(zhì)過程。1巖漿成因鋯石1.1巖漿成因鋯石的晶體形態(tài)
2、及其環(huán)帶：巖漿成因鋯石一般較為自形，為四方柱，四方錐，復(fù)四方雙錐形，無色透明。巖漿成因的鋯石一般有振蕩環(huán)帶；在基性巖中由于成巖溫度較高，微量元素擴散較快，環(huán)帶較寬；在偏酸性巖石中由于成巖溫度較低，微量元素擴散較慢，環(huán)帶較窄且CL為亮色。1.2巖漿成因的鋯石地球化學(xué)特征：巖漿成因的鋯石鈾，釷含量比較高，鈾釷比值較高（一般大于0.4）且REE分布較為均勻，HREE較為富集，正Ce異常，適度的Eu負(fù)異常；巖漿成因的鋯石由核部至邊緣ZrO2/HfO2減小而HfO2，UO2，ThO2含量增多1.3巖漿成因鋯石包裹體礦物
3、：巖漿成因的鋯石結(jié)晶時難免會包含一些礦物和包裹體如金紅石，磷灰石，熔體包裹體。1.4巖漿成因鋯石的拉曼光譜特征：巖漿成因鋯石由核部至邊緣拉曼峰強度減小并且Δ355值減小.圖2不同類型巖漿鋯石的CL圖像(a)輝長巖中的巖漿鋯石;(b)花崗巖中的巖漿鋯石和殘留核;(c)花崗巖中的扇形分帶鋯石.(a)引自趙子福等人[41],(b)和(c)分別為大別山主薄源和北淮陽花崗巖樣品(本文)圖3 巖漿型鋯石從晶體核至邊緣(1→5)喇曼光譜圖(a)T9305;(b)9303;(c)M-y-1;(d)M-y-2Fig.3 Ram
4、anspectrafromcoretorim(1→5)ofmagmatogeniczircons2變質(zhì)成因鋯石變質(zhì)成因的鋯石有三種類型:a變質(zhì)過程中新生成的變質(zhì)結(jié)晶鋯石，b變質(zhì)增生鋯石（在原來鋯石的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長），c變質(zhì)重結(jié)晶鋯石（在原來鋯石的基礎(chǔ)上重新結(jié)晶，晶體比較自形）2.1變質(zhì)成因的鋯石的晶形及內(nèi)部特征:變質(zhì)成因鋯石的形態(tài)從他形到自形都有，一般他形較多，為卵形，不規(guī)則形狀，晶棱圓滑，晶面有溶蝕。而內(nèi)部環(huán)帶主要有無環(huán)帶，斑雜狀分帶，扇形分帶，冷杉葉狀分帶，面狀分帶，片狀分帶，海綿狀分帶，流動狀分帶等且C
5、L為黑色。2.2變質(zhì)成因鋯石的地球化學(xué)特征：鈾釷含量低，鈾釷比值一般小于0.1，LREE分布較為分散，HREE含量較低；變質(zhì)成因的鋯石有核部至晶體邊緣ZrO2/HfO2增大，HfO2,ThO2+UO2減小。2.3變質(zhì)成因鋯石的包裹體礦物：變質(zhì)成因礦物的包裹體礦物多含變質(zhì)礦物如綠泥石，石榴子石，綠輝石甚至高溫高壓礦物柯石英，金剛石2.4變質(zhì)成因鋯石的拉曼光譜特征：第一類是由晶體核至邊緣喇曼峰的強度及Δ355值增大,表明晶體的內(nèi)核生程度最大,至邊緣則相對減小。由變生程度與U、Th含量成正比的關(guān)系推斷,這種鋯石由核
6、至邊緣U、Th含量是逐漸減小的。另一類由晶體核至邊緣喇曼峰強度變化不大,其Δ355值變化小,表明這一類鋯石中U、Th含量變化不大。峰的峰寬較小,因此這類鋯石可能未受到或受到弱的變生作用。圖3變質(zhì)鋯石中的典型CL圖像Fig.3TypicalCLimagesofmetamorphiczircons（a）無分帶結(jié)構(gòu),引自吳元保[21]；（b）扇形分帶結(jié)構(gòu)（rd）；（c）斑雜狀分帶；（d）扇形分帶結(jié)構(gòu)（rd）；（e）冷杉葉狀分帶（ft）；（f）面狀分帶（bd），（b）、（c）、（d）、（e）、（f）引自Vavra等[
7、22,33]；（g）片狀分帶，引自Rubatto等人[34]；（h）邊部變質(zhì)重結(jié)晶鋯石切割原巖巖漿鋯石的環(huán)帶,引自吳元保[21]；（i）核部重結(jié)晶鋯石中有明顯的殘留巖漿鋯石巖漿環(huán)帶，據(jù)Pidgeon等人[10]（有改動）；（j）面形分帶增生鋯石，引自吳元保[21]3熱液成因鋯石3.1熱液成因鋯石的晶形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)：熱液成因的鋯石多不規(guī)則狀，多孔洞，海綿狀，環(huán)帶狀，細(xì)脈狀，晶體的棱線不明顯。內(nèi)部無振蕩環(huán)，無陰極發(fā)光。3.2熱液成因鋯石的地球化學(xué)特征：鈾釷含量較高，鈾釷比值較大，LREE富集，REE標(biāo)準(zhǔn)曲線輕微傾斜
8、，較小正Ce異常，適度Eu負(fù)異常。3.3熱液成因鋯石的包裹體礦物：熱液成因的鋯石所包含的礦物一般都是典型的熱液礦物如黃鐵礦，電氣石，白鎢礦，絹云母，自然金，還有低鹽度的H2O-CO2流體包裹體。圖5河北省東坪與后溝金礦田巖漿鋯石和熱液鋯石BSE圖解（資料來源：本文）Fig.5BSEimagesofmagmaticandhydrothermalzirconsfromtheShuiquangoualka
