锆石研究概况
【化学组成】Zr［SiO4］。ZrO含量为67.22%，SiO2含量为32.78%，常含Hf，Th，U，TR等类质同象组分和水等混入物。其变种有山口石（TR2O3含量为10.93%，P2O5含量为17.7%）、大山石（TR2O3含量为5.30%，P2O5含量为7.60%）、苗木石（TR2O3含量为9.12%，（Nb，Ta）2O5含量为7.69%）、铍锆石（BeO含量为14.73%，HfO2含量达6%）、曲晶石（含较多的TR及U，放射性使晶面弯曲）、富铪锆石（HfO2含量可达24%）、水锆石（含水量一般为3%～10%）等。锆石的Hf和Y含量、w（Hf）/w（Y）、w（Th）/w（U）、w（ZrO2）/w（HfO2）比值等具有重要的成因意义：从碱性岩→基性岩→中性岩→酸性岩→花岗伟晶岩，w（ZrO2）/w（HfO2）比值从大于60逐渐降低；富铪锆石是寻找Nb和Ta等稀有元素矿床的标志。由于锆石结晶时Pb很难进入其晶格而与U强烈分馏，加之在阴极射线下锆石增生环带清晰可见，使锆石成为微区U-Pb年龄精测和地质体演化研究的主要对象。
【晶体结构】四方晶系；单岛状结构（图19-10）；空间群 -I41/amd；a0=0.662nm，c0=0.602nm；Z=4。
【形态】对称型4/mmm。四方双锥状、柱状（图19-11）。可依｛011｝成膝状双晶。锆石形态是重要的成因标型：基性—中酸性岩浆岩中柱面发育而锥面不发育，长宽比l/b约4～5；酸性花岗岩中柱面和锥面均发育并呈柱状，由老到新l/b逐渐减小；偏碱性—碱性岩中呈锥状，l/b≤2。
图19-10 锆石的单岛状结构［SiO4］四面体与［ZrO8］畸变立方体沿c轴相间共棱连接，沿a轴相间共角顶连接；［ZrO8］畸变立方体彼此沿b轴共棱连接；c轴为键强较大的方向
图19-11 锆石的晶体形态
（据潘兆橹，1993）
四方柱m｛110｝；四方柱a｛100｝；四方双锥p｛111｝和u｛331｝；复四方双锥x｛311｝
【物理性质】无色或黄、褐、紫、蓝、绿、灰等色；玻璃至金刚光泽，断口油脂光泽；透明至半透明。硬度7.5～8；｛110｝不完全解理；不平坦或贝壳状断口；性脆。相对密度4.4～4.8。
【成因产状】锆石作为副矿物出现在各类岩浆岩，尤其是酸性和碱性岩浆岩中。在伟晶岩中常与铌钽铁矿、褐钇铌矿、褐帘石、钍石、独居石等共生。在热液成因的钠沸石、碳酸盐、萤石脉及沉积岩和变质岩中亦较常见。
【鉴定特征】晶形、大硬度、金刚光泽。与金红石的区别是硬度较大，无｛110｝完全解理、完全不溶于热磷酸（金红石粉末可溶，并有Ti的反应）；与锡石的区别是相对密度较小，在锌板上遇盐酸无反应（锡石反应可产生Sn膜）。
【主要用途】提取锆和铪的主要矿物原料，应用于工业及国防尖端技术；色泽绚丽透明无瑕者可作宝石；在陶瓷工业中作乳浊剂能提高釉面硬度、白度、抗磨强度、防止釉面龟裂。近年广泛用于高精度的岩石定年和成因研究。
我国从1982年开始立方氧化锆合成的研究，1983年投产，并迅速以“水钻”的名称占领了市场，深受广大消费者的欢迎。立方氧化锆的合成成功，大大地丰富了珠宝首饰市场，满足了人们对美追求的需要。但我国目前尚不能生产市场所需的鸽血红、蓝宝石蓝翠绿色立方氧化锆。
锆石晶形研究，以法国尼斯大学Pupin教授的研究成果最为著名。他在长期研究法国中央地块及科西嘉海西期花岗岩锆石群的基础上，提出了花岗岩的成因分类以及利用锆石标型特征推测花岗岩的成因及形成条件的方法。后来他和我国的姚素珠合作，对我国川西高原8个花岗岩体中锆石进行了研究，结果表明：利用锆石晶形特征对花岗岩侵入期次划分和对花岗岩成因分析分别与锆石铀-铅同位素年龄和锶同位素结果十分吻合，再次印证了他的方法。国内对锆石晶形研究较为深入的有严阵，他对陕西中酸性侵入岩中锆石晶形与岩石化学成分的关系进行了研究，提出影响锆石晶形的主要化学成分是SiO2、CaO、Fe2O3、FeO和K2O，在此基础上，提出了锆石晶形的编码研究（严阵，1984）。于桂梅（1984）对吉林省各类侵入岩中的锆石晶形及延长度进行了系统的测量后，将锆石晶形划分为7大类25种，等等。
高分辨率的离子探针定年技术的应用，促进了国内外学者对锆石成因的研究，并取得了大量的成果（陈道公等，2001；简平等，2001；刘显凡等，1997；刘埃平等，1996；汪相，1992，1998，2000，2001；吴元保等，2004；许文良等，2005，2006；等等）。Calvin et al.（2003）研究了不同成因类型的54个花岗岩侵入体中的锆石，发现富含继承性核的锆石来自熔融温度较低的岩体（<800℃），而不含或含较少的继承性核的锆石来自熔融温度较高的岩体（>800℃），且花岗岩锆石的矿物包裹体成分和组合特征也反映了母岩浆的性质。在不同的温压条件下，锆石具有岩浆溶解、高压溶解和高压增生的边缘，同时，S型花岗岩中含有较多的继承性锆石核（李献华等，1996），I型花岗岩中含有较少的继承性锆石核，而且，两种类型花岗岩中继承性锆石核的特征也不相同。I型花岗岩中继承性的锆石核具有明显的结晶振荡环带，而S型花岗岩中的则没有这种特征（Calvin et al.，2003；许文良等，2005）。因此，通过锆石内部结构的研究，可以判别岩浆的起源、岩浆的物理化学条件和花岗岩的成因类型（Sue et al.，1999）。此外，锆石的Th/U比值还反映了锆石本身的成因。岩浆型的锆石Th/U比值>0.2（变化于0.2～1.5之间），而变质成因的锆石Th/U比值<0.2（变化于0.1～0.001之间）（Vavra et al.，1999）。但最近的研究发现，经历过高温（>800℃）的变质锆石，其Th/U比也可能>0.2，与岩浆型的锆石Th/U比值没有区别（Calvin et al.，2003）。同时，锆石的蚀变可能导致部分或全部的放射性Pb的丢失（Pidgeon，1998；Mezger et al.，1997；Vavra et al.，1999；Armin et al.，2003）。花岗岩中锆石的稀土微量元素丰度对其源岩类型和岩浆结晶条件十分敏感（Belousova et al.，2002），特别是锆石的核部和边部，稀土元素球粒陨石标准化特征明显的不同。通常，锆石的核部轻稀土相对重稀土强烈亏损，且具有明显的Ce正异常和微弱的负Eu异常；而边部的稀土由La到Ga富集，但重稀土（Gd-Lu）强烈亏损，表明锆石边部结晶时，岩浆中亏损重稀土（Martin et al.，2003）。因此，对锆石核部和边部稀土微量元素丰度的研究，可以了解岩浆结晶过程中微量元素的地球化学行为，确定岩浆演化过程中温度的变化（Watson et al.，1983）。
研究表明，锆石阴极发光图像亮度的变化除了与U的含量高低有关外，还和其他的微量元素及稀土元素的丰度有关（Hanchar et al.，1993），同时，还与U、Th衰变诱导晶格缺陷的数量有关。花岗岩的锆石中含有大量的老的继承性锆石核，反映其源岩可能为古老地壳基底岩石的部分熔融，或是岩浆侵位过程中捕获的基底岩石中的锆石（吴才来等，2007）。此外，通过不同期次花岗岩中锆石的阴极发光图像观察，并结合锆石的SHRIMP定年结果，可以重溯构造-岩浆演化的历史（Ma et al.，2004；马昌前等，2006）。因为空间上相近的不同期次侵入体，早期侵位的花岗岩体会受到后期岩浆侵位的影响，特别是一些长柱状或粒度较小者，最容易受到后期岩浆侵入时产生的高温影响，通过高温热扩散作用产生部分Pb的丢失，因而年龄值偏小（Armin et al.，2003）。由此可以说明，部分花岗岩体是由地壳多次部分熔融形成的岩浆先后侵位形成的。因此，开展详细的锆石学研究，特别是不同类型花岗岩中锆石的形态、内部结构、影响锆石形态和内部结构的因素、锆石的主量、微量、稀土元素地球化学和氧、铪同位素特征等方面的研究，对确定花岗岩的源岩性质、岩浆起源时的物理化学条件以及岩浆结晶过程中其他微量元素如稀土元素、Y、Th、U、Nb和Ta等的行为十分重要（Hoskin et al.，2000b；Belousova et al.，2002）。此外，对花岗岩中不同锆石颗粒以及同一锆石颗粒内部的不同区域进行原位定年，可以充分地挖掘花岗岩源岩性质、岩浆演化、精确年代等重要信息（谢桂青等，2001）。
什么是金石学
近代考古学传入中国前，以古代铜器和石刻为主要研究对象的学问。近似欧洲的铭刻学，被视为中国考古学的前身。研究对象属零星出土文物或传世品，未经科学发掘；偏重于铭文的著录和考证，以证经补史为研究目的。形成于北宋，至清代正式有“金石之学”的命名。北宋至元明的金石学 从西汉开始，已有人研究古代...
黝帘石的相关研究
近两个世纪之前，黝帘石仅被少数地区作为装饰石之用；因此公元1967年时，许多珠宝学家以及矿物学家都跌破了眼镜：没想到向来毫不起眼的黝帘石，竟有如此美丽独特的蓝紫色变种－－坦桑石。1967年，是由纽约Tiffany公司－－LouisComfortTiffany这位珠宝商最先向世界展示这种新发现的宝石「坦桑石」，而据信...
观赏石的基本简介
人类对赏石、藏石文化的研究、和探索过程也是对人类起源、人类发展、地球能源、自然能源、自然规律的研究探索过程，无休无止，历史悠久、博大而精深。中国的石文化历史悠久，底蕴深厚，丰富多彩。把能给人以视觉快感、引发美的启悟和联想的、具有一定观赏价值、装饰价值和经济价值的石头统称为观赏石。其体积...
六环石的最新研究进展
能量二、六环石永久发生负离子。其中的变价金属Fe易发生氧化还原反应，并结合环境中的水分子，形成大量的负离子。负离子的保健作用：在医学界，负离子被确认是杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。医学研究...
加强理论研究 提高灵璧石欣赏品味
灵璧石有“天下第一石”的美誉,又是乾隆帝亲赐,地位已经十分崇高。本文从科学的高度、文化的高度、历史的高度和未来发展的高度去认识灵璧石,研究灵璧石,深入细致地研究灵璧石各个方面的问题,发掘灵璧石的文化内涵。只有这样,才能使灵璧石和灵璧石文化长盛不衰,永葆青春。 加强理论研究,谱写石文化新篇章 灵璧石的名...
秦刻石的研究评价
从秦始皇七刻石中也可以感受到：秦人具有积极向上，不断进取，注重实利和长远利益，如中央集权，郡县制，统一度量衡，统一文字，统一货币。兴修的水利流传至今，直到两千多年后的今天，是实践有效的历史见证。秦始皇七刻石具有很高的历史、文化、学术等方面研究价值。秦七刻石在统一之后还特别提出“显陈旧...
龙尾砚歙砚的历史文献及调查史
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华北盆地石炭系—二叠系层序地层研究现状
S6层序主要由石千峰组组成,其底界为平顶山砂岩底部不整合面,顶界为金顶山砂岩底的不整合面由低位体系域、海侵体系域和高位体系域组成。 上述各专家、学者的研究对象均为华北盆地的石炭系—二叠系,但由于石炭系—二叠系在不同地区保存程度不同,且内部地层单元的发育程度(主要是沉积厚度)不同,加之各专家、学者的主要...
秦始皇刻石对历史研究的贡献有哪些?
这些刻石碑文，详细描述了秦始皇的政绩、德行和政治思想，为后人提供了深入了解秦朝历史的窗口。通过对这些刻石的研究，历史学家可以还原出古代社会的政治、经济、文化等多个方面的情况，为我们解开古代历史的谜团提供了宝贵线索。此外，秦始皇刻石还反映了当时社会的风貌和风俗。刻石中记录了不少有关建筑、...
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张吴尼膜： 节水母
宣城市15091481573： 地球是怎么形成的那么地球上那么多的水是怎么形成的 - ？
张吴尼膜： 一、地球的形成大约100亿年以前,有一大片冷却的尘埃微粒涡旋在宇宙中间.这些微粒互相吸引,慢慢地聚集在一起,形成一个大的、不停旋转的圆盘,随后又甩出许多圆环.同时,猛烈的转动使尘埃微粒达到白热程度,中心的圆盘变成太阳...
宣城市15091481573： 常见的假钻石有哪些种类? - ？
张吴尼膜： 钻石是高贵豪华的装饰品,镶嵌天然钻石的首饰是首饰之冠.可是,钻石由于稀少而价格昂贵,尤其是稍大粒的钻石,一般人都不敢问津.于是,用廉价宝石、人造宝石甚至玻璃来代替或冒称钻石的活动就隐秘地或公开地愈演愈烈,假钻石的生...
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张吴尼膜： 我们知道,树有年轮,一棵树生长的年数
宣城市15091481573： 地球从何而来? - ？
张吴尼膜： 地球是怎样形成的 地球是什么时候形成的?又是怎样形成的?多少世纪以来,科学家们上下求索,力图圆满回答这些问题.直到19世纪末,放射性物质发现以后,物理学家卢瑟福开创了利用物质中放射性同位素含量测定其形成年代的方法,这...
宣城市15091481573： 地球的形成? - ？
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张吴尼膜： 大约在50亿年前,银河系里弥漫着大量的星云物质.它们因自身引力作用而收缩,在收缩过程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”.其中,形成太阳系的那些碎片,就称为太阳星云.太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒.这些尘粒相互结合,形成越来越大的颗粒环状物,并开始吸附周围一些较小的尘粒,从而使体积日益增大,逐渐形成了地球星胚.地球星胚在一定的空间范围内运动着,并且不断地壮大自己.于是,原始地球就形成了.原始地球经过不断的运动与壮大,最终形成了今天的模样.
宣城市15091481573： 什么是施华洛世奇锆?什么是施华洛世奇锆钻 ？
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宣城市15091481573： 诸暨开车到黄山要多少时间 ？
张吴尼膜： 4小时左右到 驾车路线:全程约347.6公里 起点:诸暨市 1.诸暨市内驾车方案 1) 从起点向正西方向出发,沿红旗路行驶130米,过右侧的财税大楼约240米后,左转 2...
