西伯利亚雅库特金伯利岩中四颗古老锆石巨晶的微量元素和Hf同位素特征——对区分金伯利岩中锆石巨晶的启示

摘要

金伯利岩中的锆石按照颗粒大小可以分为细粒锆石(一般小于200μm)和巨晶锆石(一般大于500μm).前人的研究结果显示在金伯利岩中粒径较大的巨晶锆石的U-Pb体系在高温的地幔中一直保持着开放状态,直到寄主金伯利岩浆的喷发才使地幔锆石的U-Pb体系封闭,因此这些巨晶锆石是确定金伯利岩年龄的重要矿物之一.然而,近年来的研究表明,金伯利岩中还存在一些时代远老于金伯利岩年龄的锆石,也具有较大的粒径(以下称古老锆石巨晶).它们的存在无疑影响了利用锆石U-Pb方法确定金伯利岩年龄的准确性.本文以西伯利亚雅库特(Yakutia)金伯利岩省中的四颗古老锆石巨晶为研究对象,通过形态学、年代学、微量元素和Hf同位素组成,讨论古老锆石巨晶的来源.同时,我们统计和对比了全球多个金伯利岩中能够确定金伯利岩年龄的锆石和古老锆石巨晶的形态学、U、Th含量和微量元素组成、Hf-O同位素等特征.研究结果显示,金伯利岩中的古老锆石巨晶的tDM年龄和O同位素组成与可以用来确定金伯利岩年龄的锆石巨晶具有明显的差别.这些手段在未来的研究中可以用来区分可确定金伯利岩年龄的锆石巨晶和古老的锆石巨晶.