识别锆石中的分区模式

锆石（Zrsio₄）是地壳中无处不在的矿物。材料是化学惰性和坚硬的。因此，它对风化过程具有高度的抗性，并且可以在多种火成岩，变质和沉积岩中持续很长时间。在从熔体中形成锆石晶体的同时，适当的情况可能会有所不同，从而影响锆石的生长。

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条件下的这种变化导致锆石（例如由不同量的痕量元素组成的锆石的区域）。类似于树木中的生长环，这些区域包括与锆石的地质形成有关的时间顺序信息。

通常，分区是微弱的，例如不会导致较大的密度差异，从而使使用普通的扫描电子显微镜（SEM）观察到具有挑战性。或者，阴极发光（CL）成像对痕量元素（例如稀土离子）的浓度变化高度敏感，因为它们具有频谱明显且强烈的Cl响应[1]。有趣的是，锆石通常具有高or和铀含量，可用于辐射测年。

CL可以用作高分辨率二级质谱法（SIMS）的预筛查工具，以对分区模式进行成像，并确定其在同位素分析中的感兴趣区域。然后，可以与更昂贵且耗时的SIMS技术进行盘问。到目前为止，这种联合分析已被用来约会超过43亿年的锆石，这是有史以来最古老的本地地壳岩石[2]。

图1说明了使用光电管（PMT）获得的辅助电子图像（A）和全质CL图像SPARC CL系统（b）。在这两个图像中，锆石晶粒可以从背景中生动地分化。但是，CL图像在晶粒内显示出更多的结构。另一个CL图像在图1（c）中表示，其中单个晶粒内存在强烈的CL对比度，并且可以清楚地看到分区。这些结果表明，SPARC CL系统是快速揭示此类矿物质分区模式的出色平台，并且还可以用作复杂地质特征技术的宝贵筛选工具。

图1。（a）一些锆石晶粒的SEM图像。（b）同一区域的Panchromic PMT强度图像（灰度）。（c）单个锆石晶粒的特写pmtomatic PMT图像。这些测量值以10 kV的加速电压和1 Na电流进行100 µs停留时间进行。CL图像花费了约1.5分钟的时间来收集。样品由Jens Jahren教授（奥斯陆大学）提供。

参考

[1]。J.M. Hanchar和P.W.O Hoskin，Rev. Mineral。地球化。53（2003）。

[2]。S. A. Wilde等人，Nature 409（2001）175-178。

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