下载文档原格式
锆石基础知识锆石的介绍锆石又称锆英石，日本称之为“风信子石”，它是十二月生辰石，象征成功，是地球上形成最古老的矿物之一。
因其稳定性好，而成为同位素地质年代学最重要的定年矿物，已测定出的最老锆石形成于43亿年以前。
锆石是一种性质特殊的宝石。
它有较高的折光率和较强的色散，无色或淡蓝色的品种加工后，象钻石一样有较强的出火现象。
由于它在外观上与钻石很相似，因而被誉为可与钻石媲美的宝石锆石是一种硅酸盐矿物，它是提炼金属锆的主要矿石。
锆石广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。
锆石的化学性质稳定，因而经常保存与漂砂中，并作为碎屑物出现与沉积岩和沉积变质岩中，并且真正有开采价值的锆石是沙型锆石矿床。
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。
按锆石的物理性质和化学成份可分为高型和低型两个变种。
结晶完整的晶体多为“高型”;晶体极差或无晶者为“低型”。
由于放射性元素，使得锆石的内部结构遭到破坏，根据内部结构特点，分为高型锆石、中型锆石和低型锆石三种。
就宝石价值来说，高型锆石价值较高锆石的形态特征锆石的结构形态锆英石在各种火成岩中作为副矿物产出;锆英石的化学性质稳定，因而经常保存与漂砂中，并作为碎屑物出现与沉积岩和沉积变质岩中，并且真正有开采价值的锆英石是沙型锆英石矿床。
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。
锆英石也常富集于砂矿中。
世界上重要的宝石级的锆英石产于老挝、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英石。
锆英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。
锆英石是硅酸盐类矿物，按其物理性质和化学成份可分为高型和低型两个变种。
结晶完整的晶体多为“高型”;晶体极差或无晶者为“低型”。
锆石锆石是一种性质特殊的宝石。
它有较高的折光率和较强的色散，无色或淡蓝色的品种加工后，象钻石一样有较强的出火现象。
由于它在外观上与钻石很相似，因而被誉为可与钻石媲美的宝石。
早在古希腊时，这种美丽的宝石就已被人们所钟情。
相传，犹太主教胸前佩戴的十二种宝石中就有锆石，称为“夏信斯”。
据说，锆石的别名“风信子石”，就是由“夏信斯”转言而来，流行于今天的日本，我国的香港及内地。
锆石一名源于阿拉伯语的朱之意和金色之意，而古印度曾称锆石为“月食石”。
这也说明这种宝石的颜色常见于红色、金黄色、无色。
同时从另一个侧面说明，锆石在古时的阿拉伯、波斯和印度地区就十分受欢迎。
大家知道，许多东西经过热处理就可以变性，锆石也是如此。
如果对低型的锆石加热到一定程度时，其就会变成无色透明晶体。
比如：斯里兰卡的锆石多为绿色低型的，经过热处理后，颜色明显变淡，成为高型的锆石宝石。
我国海南省产的红色、棕色锆石，经过热处理，可以变成无色的。
宝石界把锆石、绿松石、青金石同列为十二月生辰石，象征胜利，好运，是成功的保证。
我国有部分红色或棕红色的锆石，不经改色处理，也可直接研磨成美丽的宝石。
但应该注意，我国红低型锆石也是二色性较强的宝石。
如果从红锆石某一方向上看是红色，而从另一方向看，又是淡色或接近无色。
所以，加工时，必须按一定方向研磨，让红色出现在磨型正面。
锆石的著名产地有斯里兰卡、泰国、老挝、柬埔寨。
我国云南出产的锆石一般需经加热改色处理。
澳大利亚锆石英文名称australian zircon 澳大利亚产的锆石，包括新南威尔士州产的无色和暗红色锆石和昆士兰州产的褐色、红色和黄色锆石。
后者在光和热的作用下会变成淡黄色，若再加热，又会变为蓝色。
此外，新西兰坎贝尔岛上产的红锆石，也以澳大利亚锆石的名义上市。
我们在商场里看到的一些钻石的替代品——营业员声称的锆石，并不是前文所说的天然锆石，而且一种人工合成的立方氧化锆（Cubic Zirconia）,简称CZ,价格远低于天然锆石，是钻石的一种最常见的替代品，请勿将它与天然锆石混淆。
锆石成因矿物学与同位素研究综述作者：郑改红张藤藤来源：《科学导报·学术》2019年第49期摘 ;要：锆石是一种常见的副矿物，广泛存在于岩浆岩，变质岩和沉积岩中，具有高度稳定性的矿物，具有稳定的晶体结构，在经历风化、搬运、剥蚀等各种地质过程中内部结构不容易发生蚀变从而使其保存下来。
近年来越来越多的学者对锆石进行研究。
不同成因类型岩石中的锆石具有不同的结构特征，对锆石成因类型的准确判断是正确理解锆石U-Pb年龄意义的关键。
通过对锆石微量元素，稀土元素和同位素特征进行研究，再结合锆石的阴极发光图像（CL）、背散射电子图像（BSE）等，能够指示岩石的来源和成因。
关键词：锆石;结构特征;U-Pb定年由于锆石在各类岩石中广泛存在，是一种非常好的定年矿物。
锆石的U-Pb定年方法目前应用最广泛的仪器是激光剥蚀等离子体质谱法（LA-ICPMS），本文主要研究由于不同的形成环境而导致不同结构特征的锆石石并结合原位微区测试技术对微量元素和同位素进行研究，从而推测其生长环境，形成过程，指示其来源和成因。
对所测出来的锆石年龄进行解释时，应该结合其矿物学的结构特征。
1 不同成因锆石的结构特征进行锆石定年首先要区分锆石的种类，区分岩浆锆石，变质锆石，热液锆石的主要方法就是观察样品的内部结构。
在对锆石内部结构进行研究时一般会用HF酸蚀刻图像、背散射（BSE）图像、阴极发光电子（CL）图像等来观察其内部结构。
2 锆石的化学成分特征及在岩石成因中的应用根据锆石的U和Th的含量不同来判别锆石的类型，锆石的Th/U比值被用作判断其成因的标志，如果Th/U 比值>0.10就认为它是岩浆锆石，反之，则认为是变质锆石，尽管大部分变质锆石的Th/U含量低，但还是有一些变质锆石的Th/U含量大于0.10，如重结晶锆石和高温变质作用中的锆石其Th/U往往偏大。
影响锆石中Th和U的含量的原因比较复杂，其中包括整个环境中的Th、U含量，以及这两种元素进入不同矿物的能力不同锁导致。
工作笔记——锆石定年工作笔记—锆石定年2014年4月4日，于中国地质科学院地质所，经与多接受等离子质谱实验室联系，老师安排我做两天LA-MC-ICP-MS锆石U- P b 定年实验。
一、工作内容整个锆石定年过程大致包括锆石分选、样品制靶、锆石U-P b 测年、分析测试数据。
我们的实验工作主要为锆石U-P b测年，包括装靶/换靶→定位→吹气→打点→调数据→吹气→打点。
仪器运行几乎是全自动控制，我们的主要任务就是选好要测试的锆石颗粒以及每颗锆石要测试的年龄位置。
此次实验样品采自塔里木盆地前寒武纪基底的碎屑岩、变质岩、岩浆岩，测试时使用锆石标样GJ1、SRM610/620和91500作为参考物质。
二、工作流程方法（一）锆石分选锆石采集之前要对采样区的岩石出露情况、风化、剥蚀程度，岩浆活动的期次、成分，变质作用的程度、期次以及岩石成因机制等进行比较全面的了解。
锆石的主要成分是硅酸锆，由于岩石酸性不同，不同类型岩石一般采集重量不同。
偏酸性的岩类一般含锆石相对多一些，而偏基性岩类含锆石则相对较少。
对于花岗岩、流纹岩等偏酸性岩石，采集3~4kg重的样品就行；对于闪长岩、安山岩等中性岩石，通常采集7~10kg；而对辉长岩、玄武岩等偏基性岩石，一般采集40~50kg。
对采集样品进行机械粉碎（以不破坏锆石晶体形态为标准）、淘洗、重力分选或磁选、双目镜下把锆石分选开来。
（二）样品制靶在双目显微镜下挑选锆石颗粒粘到双面胶上，加注环氧树脂，待固化后，将靶内锆石打磨至原尺寸一半大小。
样品靶抛光后在显微镜下拍摄锆石反射光和折射光照片，在等离子质谱实验室拍摄阴极发光（CL）照片。
（三）锆石U-P b测年实验根据锆石CL照片、反射光和折射光照片选择锆石测试位置，利用激光器对锆石进行剥蚀。
每个实验样靶一般粘有6~8个样品，每个样品可以根据情况测试不同数量的样点，而样点多时一般分成几组进行打点。
样点分组时，每组前后都有四个标样，即两个GJ1、一个SRM610/620和一个91500，其中SRM620不能出现在总体样点的首位位置且只出现一次。
锆石成因矿物学研究及其对UPb年龄解释的制约一、本文概述1、锆石的概述：介绍锆石的基本性质，包括化学组成、晶体结构及其在地质体中的分布等。
锆石，作为一种重要的副矿物，具有独特的物理化学性质和广泛的地质分布，为地质年代学和矿物学研究提供了重要的信息。
其基本性质主要包括化学组成、晶体结构以及在各类地质体中的分布等。
化学组成方面，锆石主要由锆和氧组成，其化学式为ZrSiO₄。
锆石中的锆元素是一种高场强元素，具有较高的离子半径和电荷，因此在矿物中通常以四面体配位形式存在。
锆石中还可能含有少量的其他元素，如Hf、Th、U等，这些元素的存在对锆石的成因和演化过程具有重要的指示意义。
晶体结构方面，锆石属于四方晶系，具有高度的结晶性。
其晶体结构中，锆离子与四个氧离子形成四面体配位，而硅离子则与四个氧离子形成硅氧四面体。
这些四面体结构在空间中相互连接，形成了锆石的独特晶体结构。
在地质体中的分布方面，锆石广泛存在于各类岩石中，特别是在火成岩和变质岩中更为常见。
锆石在岩石中的分布和形态受到多种因素的控制，如岩浆成分、温度、压力、时间等。
因此，锆石的研究不仅可以揭示岩石的形成和演化过程，还可以为地质年代学提供重要的年代信息。
锆石的基本性质决定了其在地质学研究中的重要地位。
通过深入研究锆石的成因矿物学特征，我们可以更好地理解地球的形成和演化历史，为地质学的发展提供新的思路和方法。
锆石中的UPb年龄信息也是制约我们理解地球历史的关键因素之一。
通过对锆石UPb年龄数据的精确测定和分析，我们可以更加准确地推断出岩石的形成时间、岩浆活动历史以及地壳演化过程等。
因此，锆石成因矿物学研究及其对UPb 年龄解释的制约是地质学研究领域中的一个重要课题。
2、锆石成因矿物学的重要性：阐述锆石成因矿物学在地球科学领域的研究意义，特别是在理解地壳演化、岩浆活动、变质作用等方面的作用。
锆石成因矿物学在地球科学领域的研究意义重大，其研究不仅有助于深入理解地壳演化、岩浆活动、变质作用等关键地质过程，同时也为地球内部物质循环和成矿作用提供了重要的制约。
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。
随着近年来同位素年代学向微区高精度方向发展，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。
这些方法的共同点就是需要标准锆石作外部校正，因此理想的标准锆石是U-Pb定年能否获得可靠结果的关键。
另一方面，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。
Hf有6个同位素，其中176Hf是由176Lu通过b衰变生成。
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。
（徐平，2004；科学通报；U_Pb同位素定年标准锆石的Hf同位素）锆石Hf同位素分析在中国地质科学院矿产资源研究所同位素实验室完成为使Hf同位素分析与锆石U-Pb年龄分析相对应，我们的锆石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。
地球化学分析：主量元素数据分析；稀土模式图，轻重稀土分馏，有无负铕异常；微量元素蜘蛛网图。
锆石的稀土元素分析：锆石的稀土模式图锆石的Hf同位素特征：1.形成年龄t 对Hf( t) 图解2.锆石的Hf二阶段模式年龄直方图3.地球化学图解分析构造背景、物源（耿元生周喜文，2010；岩石学报；阿拉善地区新元古代早期花岗岩的地球化学和锆石Hf 同位素特征）通过对北京昌平地区燕辽裂陷槽内出露的基底密云群片麻岩及其上覆沉积盖层底部长城系常州沟组和顶部青白口系长龙山组砂岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄和Hf同位素组成的研究，对华北克拉通新太古代-元古宙期间的沉积与地壳演化进行探讨。
锆石因为无色锆石极像钻石，一直有意无意地被当作钻石。
传说佩戴锆石能获得智慧、荣誉、和财富。
若锆石的光泽一旦消失，则是危险的信号。
一．宝石学性质：1．化学组成：ZrSiO4可含微量的Mn、Fe、Ca及放射形元素U、Th等。
放射性元素的辐射，造成锆石可有高、中、低三种不同的结晶程度。
其中，低型锆石为非晶态。
2．结晶习性：四方晶系。
常为两端带四方双锥的四方柱。
但在冲积砂矿中表现为砾石状。
3．颜色：常见有无色、天蓝色、绿色、黄绿色、黄色、棕色、红褐色等。
其中无色、天蓝色、和金黄色是由热处理产生的，也是锆石最重要的品种。
4．折射率和双折射率：两者从高型锆石到低型锆石均降低。
高型锆石的折射率为1.90-2.01，低型锆石为1.78-1.87；双折射率从0.060将低至0。
色散较强，达到0.038。
5．光泽与透明度：抛光面为金刚光泽至玻璃光泽，断口为油脂光泽。
6．多色性：尽管锆石的双折射率很大，但其多色性一般表现不明显仅热处理产生的蓝色锆石表现出强二色性（蓝色 - 浅棕黄色至无色）。
7．吸收光谱：锆石的可见光吸收光谱中可具有2 - 40多条吸收线。
其中653.5nm和660nm是锆石的特征吸收线，即使是无色的锆石也可具有653.5nm吸收线。
8．硬度与比重：高型锆石的硬度为7-7.5，低型锆石的硬度为6，两者均较脆，其边角常有破损。
高型锆石的比重为4.6-4.8，低型锆石为3.9-4.2。
9．内含物：高型锆石的后刻面棱重影十分明显，而低型锆石常具平直色带，有时可见两个方向的色带。
10．特殊光学效应：可具猫眼效应、星光效应。
二．产地：高型锆石主要产于柬埔寨、泰国、越南。
斯里兰卡、中国海南文昌也有产出。
宝石级的低型、中型锆石仅产于斯里兰卡。
三．锆石的优化处理：1．改变颜色：①在还原条件下，加热棕色、红褐色的锆石原料，可产生天蓝色或无色锆石。
经热处理产生的蓝色锆石会部分恢复原有的褐色，产生不悦目的褐蓝色。
这时，将它们放在有木炭的坩埚里加热至800-900摄氏度，即可完全转变为蓝色。
重要战略资源——锆石的自述作者：暂无来源：《南方国土资源》 2018年第4期我叫锆石，又称锆英石，是一种岛状结构的硅酸盐矿物，化学分子式为ZrSiO4，含ZrO267.1%，SiO232.9%，因常含类质同象混入物铪、钇、铌、钽、钍和铀，所以具有放射性。
我的晶体属四方晶系，晶体呈四方柱状或四方双锥状，复四方双锥集合体呈粒状，无色，含杂质时呈淡褐色、黄色、淡红色、紫红色、浅蓝色、蓝色、绿色，金刚光泽，性脆，硬度7～8，密度4.7g/cm3，熔点高达2 750°C，耐火度2 000°C，热膨胀性低，导热性好，耐腐蚀，化学性能稳定，难与酸发生反应，抗碱性好，并具耐急冷急热性和腐蚀性，耐火度仅次于石墨。
晶体完整美好、色彩鲜艳透明亮丽的我（锆石），是珍贵的宝石，人类朋友十分喜欢。
淡红色透明的我（锆石）作宝石用，称红锆；蓝色透明的我（锆石）作宝石，称蓝锆；浅蓝色透明的我（锆石）作宝石，称“风信子石”。
在地质科学研究中，我是地质科学家的重要信使。
地质科学家根据我的晶体特征、磨损情况、熔蚀特点，可分析判断出地球发展演变的历史、岩浆活动及成矿的规律，用以解决重大的地质构造问题、岩浆活动问题和指导地质找矿工作。
地质科学家通过锆石离子探针法（SHRIMP U—Pb）或者锆石激光剥蚀法（LA-ICP-MS U—Pb），可以精确地测量出我（锆石）体内所含铅同位素原始（初始）值204Pb的含量，由铀（U）衰变而来的铅同位素206Pb、207Pb的含量和由钍（Th）衰变而来的铅同位素208Pb的含量，随后通过计算机计算它们之间的比值，从而得到我（锆石）形成的高精度的年龄值。
据此，可判断有关岩体的形成与成矿的时间或火山喷发与成矿的时间，为研究岩浆活动和地质找矿服务。
我在工业上的应用也十分广泛，除一般用于耐火材料和铸造用的型砂外，我的重要用途主要有：① 作特殊的功能材料。
纯度含（Zr+Hf）99.8%、粒度小于1微米的高纯超细氧化锆是一种特殊的功能材料。
