大别山锆石喇曼光谱初步研究.pdf

第 卷 第 期 地 球 化 学 31 4 Voi. 31, No. 4 年 月 GEOCHIMICA 2002 7 Juiy, 2002 文章编号： ( ) 0379 - 1726 2002 04 - 0383 - 06 大别山锆石喇曼光谱初步研究 1 1 2 1 程 昊 ，陈道公 ，汪 相 ，吴元保 ( 1. 中国科学技术大学 地球和空间科学系，安徽 合肥 230026; 2. 南京大学 地球科学系，江苏 南京 2 10093 ) 摘 要：对北大别地区的鹿吐石、道士冲和南大别地区的三祖寺、双河片麻岩锆石进行了激光喇曼探针、背散射电子 显微镜( BSE ) 观察和 、 等微量元素的组成分析，发现锆石喇曼光谱波数和半高宽都能指示其蜕晶化程度，而大 U Th 多数情况下B1g (!3 ) 峰更特征些。单颗粒锆石内部BSE 图像与喇曼光谱能完全对应。通过锆石微区微量元素和喇曼 探针分析发现，半高宽和Th / U 比正相关，这是由于岩浆锆石在变质过程中不同程度的重结晶作用造成的。锆石重 结晶作用是变质岩中锆石年龄和化学组成变化的主要原因。三祖寺片麻岩可能曾经遭受过燕山期的热事件扰动。 关键词：锆石；激光喇曼光谱；化学组成；蜕晶化；大别山 中图分类号： 文献标识码： P575. 4 A 化的研究多数是针对花岗质岩浆岩，对于变质岩，尤 其是高压 超高压地体中锆石的研究则基本没有涉 0 引 言 - 及。本文拟对大别造山带内部分花岗质片麻岩锆石 锆石分布广泛，普通铅含量低，一直是U-Pb 计 进行喇曼光谱研究。为了更好地了解矿物内部结 时的首选对象。大量事实表明，一方面锆石能够抵御 构、化学组成和蜕晶化程度的关系，将同时进行锆石 岩浆侵入、部分熔融和高温变质等地质作用而不完 微区背散射电子显微镜 ( ) 图像观察和 、 组 BSE U Th 全丢失其年龄信息；另一方面在某些变质作用或无 成及U-Pb 年龄的测定。还将讨论变质岩石锆石结 明显地质作用过程中亦可丢失放射成因铅，使得其 构、年龄、化学组成和蜕晶化程度之间的相互关系。 两组年龄不一致[ 1] 。造成锆石中铅丢失的最主要原 因是锆石的蜕晶化作用( metamictization) 。 Nasdaia ! 1 样品及测定方法 #$. [ 2 ~ 5 ] 对锆石的蜕晶化作用进行了详细的研究。蜕 晶化作用是由于锆石中含有的 、 等放射性元素 本文测定的样品分别来自北大别地区霍山县境 U Th 的衰变所产生的 离子和重核反冲破坏了晶格的 内的鹿吐石、道士冲和南大别地区潜山县境内的三 稳定性，使锆石处于结晶态和非结晶态之间的过渡 祖寺片麻岩和双河榴辉岩。南大别地区为公认的超 状态。蜕晶化锆石容易产生放射成因铅的丢失。因