1、放射性同位素地球化学2放射性同位素地球化学3放射性同位素地球化学D=D0+N(elt-1)4放射性同位素地球化学放射性衰变定律放射性衰变定律-dNdtN 或 dNdt=Nl放射性母体原子数量时间 5放射性同位素地球化学6放射性同位素地球化学7放射性同位素地球化学样品离子化样品离子化和引入系统和引入系统磁场磁场检测系统检测系统8放射性同位素地球化学9放射性同位素地球化学 Rb是强不相容元素,是强不相容元素,Sr是中等不相容元素,在上地幔分异是中等不相容元素,在上地幔分异过程中,他们都倾向于进入熔体;过程中,他们都倾向于进入熔体;Rb的行为类似的行为类似K,倾向于赋存在倾向于赋存在白云母,钾长石中
2、;白云母,钾长石中;Sr的行为类似的行为类似Ca,易进入斜长石,磷灰石中(不包括单斜,易进入斜长石,磷灰石中(不包括单斜辉石)辉石)随着岩浆演化,超基性随着岩浆演化,超基性 基性基性 中性中性 酸性,酸性,Rb/Sr(87Rb/86Sr)比值升高)比值升高10放射性同位素地球化学85Rb:87Rb=72:2884Sr:86Sr:87Sr:88Sr(平均)(平均)=0.56:9.87:7.04:82.5386Sr 是稳定同位素是稳定同位素 87Rb 87Sr+b b粒子粒子 (l l=1.42 x 10-11 a-1)11放射性同位素地球化学基本的数学关系与参数基本的数学关系与参数87Rb=87
3、Sr+b b-87Sr=87Sri+87Rb(el lt 1)87Sr/86Sr=(87Sr/86Sr)i+(87Rb/86Sr)(el lt 1)(87Sr/86Sr)BABI=0.69899 5BABI=Basaltic Achondrite Best Initial玄武质无球粒陨石最佳初始值玄武质无球粒陨石最佳初始值12放射性同位素地球化学abcto86Sr87Sr86Sr87Rb86Sr87Sro()13放射性同位素地球化学abca1b1c1t1to86Sr87Sr86Sr87Rb86Sr87Sro()14放射性同位素地球化学a2b2c2t2abca1b1c1t1to86Sr87Sr8
4、6Sr87Rb86Sr87Sro()15放射性同位素地球化学16放射性同位素地球化学南岭常见的强过铝南岭常见的强过铝S-型花岗岩显微照片型花岗岩显微照片(引自周新民教授报告(引自周新民教授报告2008年)年)MsMsMsBtKfsQtzMsMsKfsKfsQtzQtzQtzQtzKfsMsMsMsMs1mm1mm0.5mmabcd赣南会昌高排岩体赣南会昌高排岩体 G99-18-2GD06-3 粤北翁源帽峰岩体粤北翁源帽峰岩体粤北始兴司前岩体粤北始兴司前岩体 GD 08G99-2-3 赣南大余西华山岩体赣南大余西华山岩体Pl17放射性同位素地球化学(87Sr/86Sr)BABI=0.69899
5、518放射性同位素地球化学 变质作用,就是高温条件下,固态重结晶作用。变质作用,就是高温条件下,固态重结晶作用。由于温度升高,发生同位素交换反应,不同矿物之间,由于温度升高,发生同位素交换反应,不同矿物之间,87Sr/86Sr 均一化;均一化;而而87Rb/86Sr(Rb/Sr)比值,受分配系数差别的制约,平衡的时)比值,受分配系数差别的制约,平衡的时候,不同矿物之间,比值不同。候,不同矿物之间,比值不同。19放射性同位素地球化学20放射性同位素地球化学随着岩浆演化,超基性随着岩浆演化,超基性 基性基性 中性中性 酸性,酸性,87Rb/86Sr比值升高比值升高21放射性同位素地球化学22放射性
6、同位素地球化学23放射性同位素地球化学24放射性同位素地球化学25放射性同位素地球化学Sm和和Nd都是轻稀土元素,都是中等不相容元素,在地幔都是轻稀土元素,都是中等不相容元素,在地幔和地壳的部分熔融过程中,易进入熔体相和地壳的部分熔融过程中,易进入熔体相Nd原子序数低于原子序数低于Sm 离子半径大于离子半径大于Sm 分配系数小于分配系数小于Sm,比,比Sm容易进入熔体相容易进入熔体相因此,随着岩浆演化,超基性因此,随着岩浆演化,超基性 基性基性 中性中性 酸性,酸性,Sm/Nd(147Sm/144Nd)比值依次降低)比值依次降低26放射性同位素地球化学144Sm:147Sm:148Sm:149
7、Sm:150Sm:152Sm:154Sm =3.09:14.97:11.24:13.83:7.44:26.72:22.71142Nd:143Nd:144Nd:145Nd:146Nd:148Nd:150Nd =27.11:12.17:23.85:8.30:17.22:5.73:5.62144Nd 是稳定同位素是稳定同位素27放射性同位素地球化学La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuSample/Chondrite110100Chondrite N-MORB E-MORB OIB Continental Crust Upper Crust Lower C
8、rust 28放射性同位素地球化学29放射性同位素地球化学基本的数学关系与参数基本的数学关系与参数147Sm=143Nd+a a143Nd=143Ndi+147Sm(el lt 1)143Nd/144Nd=(143Nd/144Nd)i+(147Sm/144Nd)(el lt 1)(143Nd/144Nd)CHUR=0.512638(147Sm/144Nd)CHUR=0.1967CHUR=Chondrite Uniform Reservior,球粒陨石均一库球粒陨石均一库143Nd/144Nd-(143Nd/144Nd)CHUR(143Nd/144Nd)CHUReNd=4 30放射性同位素地球化
9、学 通过对陨石系统的研究,建立了壳幔演化关系模型,通过对陨石系统的研究,建立了壳幔演化关系模型,其中包括亏损地幔演化模型、全球地壳生长模型和其中包括亏损地幔演化模型、全球地壳生长模型和区域初生地壳加入模型,并建立了岩浆物质来源的区域初生地壳加入模型,并建立了岩浆物质来源的示踪研究方法;示踪研究方法;对于高级变质变质事件定年,具有重要作用。对于高级变质变质事件定年,具有重要作用。31放射性同位素地球化学 问题:问题:143Nd/144Nd=0.512638,是如何得来的?,是如何得来的?32放射性同位素地球化学岩浆演化:超基性岩浆演化:超基性 基性基性 中性中性 酸性,酸性,Sm/Nd(147S
10、m/144Nd)比比值降低值降低33放射性同位素地球化学亏损地幔模式年龄亏损地幔模式年龄34放射性同位素地球化学1)143Nd/144Nd=(143Nd/144Nd)DM+(147Sm/144Nd)(el lTDM 1)2)eNd=0.25*T23T8.5(T in Ga)3)(143Nd/144Nd)CHUR=0.512638;(147Sm/144Nd)CHUR=0.1967143Nd/144Nd-(143Nd/144Nd)CHUR(143Nd/144Nd)CHUReNd=4 TDMTCHUReNd(0)亏损地幔模式年龄亏损地幔模式年龄35放射性同位素地球化学1)在地质历史上,亏损地幔和由它
11、分异出的陆壳,在地质历史上,亏损地幔和由它分异出的陆壳,143Nd/144Nd 的差别为什么越来越大?的差别为什么越来越大?2)在什么条件下,在什么条件下,MORB的同位素组成与的同位素组成与DM相同?什么时候相同?什么时候开始不同?开始不同?3)什么过程造成什么过程造成Sm/Nd比值变化,什么过程造成比值变化,什么过程造成143Nd/144Nd比比值变化?值变化?36放射性同位素地球化学37放射性同位素地球化学38放射性同位素地球化学39放射性同位素地球化学模型假设初生地壳的形成速率是均一的,而事模型假设初生地壳的形成速率是均一的,而事实上地壳增生模型有多种,故存在至少两种模实上地壳增生模型
12、有多种,故存在至少两种模式年龄的计算方法式年龄的计算方法(线性、指数线性、指数);模型假设模型假设Sm/Nd比值变化只发生于地幔岩石部比值变化只发生于地幔岩石部分熔融形成初生地壳的阶段,但壳内物质的重分熔融形成初生地壳的阶段,但壳内物质的重熔及高级变质作用同样可引起熔及高级变质作用同样可引起Sm/Nd比值变化,比值变化,故有了二阶段模式年龄(见下图)。故有了二阶段模式年龄(见下图)。由于现代实验技术条件的误差对由于现代实验技术条件的误差对tDM的影响,即的影响,即传递误差为约传递误差为约0.2Ga,故,故tDM的计算结果也多以的计算结果也多以Ga为单位,而不是为单位,而不是Ma,数据精确到小数
13、,数据精确到小数12位。位。同理适用于同理适用于e eNd(t)计算。计算。40放射性同位素地球化学41放射性同位素地球化学-DMCCDMtCCSASADMNdSmNdSmNdNdeNdSmNdSmNdNdt)()()()1()()()(1ln11441471441471441431441471441471441432llSA、CC、DM分别代表样品、地壳和亏损地幔。而t表示引起Sm/Nd比值发生变化的地质过程或事件的时间,如地壳深熔作用、幔源岩浆发生结晶分异作用和富集REE的矿物发生分选作用的时间等。T2DM的计算还需知道地幔物质进入地壳后,并在发生Sm/Nd比值变化前的147Sm/144N
14、d比值,即地壳的147Sm/144Nd比值。对于沉积岩类,往往用上地壳的平均比值来代替:0.1180.017(540个全球沉积岩平均值),但对于中下地壳的样品,可能其147Sm/144Nd比值相对要高。但若作为一种同地区样品间的物源区时代的相对比较,用上地壳组成代替,仍可获得有意义的地球化学示踪信息。42放射性同位素地球化学43放射性同位素地球化学44放射性同位素地球化学 U和和Th均属锕系元素,常为均属锕系元素,常为+4价,但在价,但在地球表层条件下,地球表层条件下,U呈呈+6价;价;由于较大的离子半径和高电价,由于较大的离子半径和高电价,U和和Th均表现为强不相容元素;均表现为强不相容元素
15、;+4价价U、Th较稳定,但较稳定,但+6价的价的U可呈可呈UO22-溶于水而发生迁移;溶于水而发生迁移;45放射性同位素地球化学 除极少数情况下以沥青铀矿除极少数情况下以沥青铀矿(uraninite,UO2)和硅酸钍矿和硅酸钍矿(thorite)形式成独立矿形式成独立矿物外,多数条件下物外,多数条件下U和和Th呈分散状分布呈分散状分布于造岩矿物中或集中于副矿物中于造岩矿物中或集中于副矿物中(锆石、锆石、独居石、磷灰石、榍石独居石、磷灰石、榍石);副矿物中,锆石副矿物中,锆石(ZrSiO4)选择性富集选择性富集U,而独居石而独居石(Ce,La,ThPO4)选择性富集选择性富集Th。46放射性同
16、位素地球化学 Pb为易挥发亲铜元素,属中等不相容元素;为易挥发亲铜元素,属中等不相容元素;Pb的独立矿物为方铅矿(的独立矿物为方铅矿(PbS),而在硅酸),而在硅酸盐矿物中,多与元素盐矿物中,多与元素K形成类质同象而趋向形成类质同象而趋向存在于钾长石等矿物中;存在于钾长石等矿物中;通常条件下通常条件下Pb性质稳定,但在高温和酸性条性质稳定,但在高温和酸性条件下可形成氯或硫的化合物,易溶解于热液件下可形成氯或硫的化合物,易溶解于热液中而发生迁移。中而发生迁移。47放射性同位素地球化学基本的数学关系与参数基本的数学关系与参数206Pb=206Pbi+238U(el238l238t 1)207Pb=
17、207Pbi+235U(el235l235t 1)208Pb=208Pbi+232Th(el232l232t 1)(1)对于低对于低Pb高高U的体系(如锆石)的体系(如锆石)(206Pb/238U)*=(el238l238t 1)(207Pb/235U)*=(el235l235t 1)(2)对于一般的对于一般的Pb同位素体系(全岩长石)同位素体系(全岩长石)(206Pb/204Pb)*=m m(el238l238t 1)(207Pb/204Pb)*=(m/137.88)m/137.88)(el238l238t 1)m m=238U/204Pb,在在t=0时,即时,即现代相当值现代相当值等时线方
18、程等时线方程(207Pb/204Pb)*/(206Pb/204Pb)*=(1/137.88)(el235l235t 1)/(el238l238t 1)48放射性同位素地球化学(3)对于低对于低U高高Pb的体系(如方铅矿)的体系(如方铅矿)有有U衰变衰变 无无U衰变衰变 T t P地球年龄地球年龄方铅矿形成方铅矿形成现在现在(207Pb/204Pb)t-(207Pb/204Pb)T=(m/137.88)m/137.88)(el235l235T el235l235t)(206Pb/204Pb)t-(206Pb/204Pb)T=m m(el238l238T el238l238t)原始原始Pb,Can
19、yon Diablo陨硫铁陨硫铁(207Pb/204Pb)T=10.294(206Pb/204Pb)T=9.307(208Pb/204Pb)T=29.476因此,对方铅矿,可以得到:因此,对方铅矿,可以得到:(207Pb/204Pb)P-10.294 1 (el235l235T el235l235t)(206Pb/204Pb)P-9.307 137.88 (el238l238T el238l238t)=49放射性同位素地球化学低低Pb高高U的体系的体系-谐和线50放射性同位素地球化学一般的一般的Pb同位素体系同位素体系(1)-51放射性同位素地球化学一般的一般的Pb同位素体系同位素体系(2)-
20、等时线增长曲线原始Pb地球年龄线随着岩浆演化,超基性随着岩浆演化,超基性 基性基性 中性中性 酸性,酸性,238U/204Pb比值升高比值升高52放射性同位素地球化学一般的一般的Pb同位素体系同位素体系(3)53放射性同位素地球化学低低U高高Pb的体系的体系(1)-54放射性同位素地球化学低低U高高Pb的体系的体系(2)-55放射性同位素地球化学 由于地壳、地幔演化的复杂性,假设所有的由于地壳、地幔演化的复杂性,假设所有的Pb自自地球形成以来均保持封闭与多数地质观察不符;地球形成以来均保持封闭与多数地质观察不符;相当比例矿石相当比例矿石Pb样品同位素组成算计出了不合理样品同位素组成算计出了不合
21、理老的或负的年龄;老的或负的年龄;事实上,矿石事实上,矿石Pb模式年龄的应用并不成功,尽管模式年龄的应用并不成功,尽管许多研究者提出其它修改模式许多研究者提出其它修改模式(如二阶段、多阶段如二阶段、多阶段模式模式),或整合,或整合Pb(comforable Pb)与与J Pb(J-type Pb)等概念,但其在地质定年研究中被大多数人放等概念,但其在地质定年研究中被大多数人放弃。相反,矿石弃。相反,矿石Pb或称普通或称普通Pb的同位素组成往往的同位素组成往往与形成环境或岩石圈属性有关,成为研究地壳、与形成环境或岩石圈属性有关,成为研究地壳、地幔演化的过示踪手段。地幔演化的过示踪手段。56放射性
22、同位素地球化学不同圈层不同圈层Pb同位素演化的差别同位素演化的差别-57放射性同位素地球化学不同圈层不同圈层Pb同位素演化的差别同位素演化的差别-58放射性同位素地球化学abcto204Pb206Pb204Pb238U204Pb206Pbo()59放射性同位素地球化学abca1b1c1t1to204Pb206Pb204Pb238U204Pb206Pbo()60放射性同位素地球化学a2b2c2t2abca1b1c1t1to204Pb207Pb204Pb235U204Pb207Pbo()等时线增长曲线61放射性同位素地球化学等时线增长曲线原始Pb地球年龄线62放射性同位素地球化学63放射性同位素地
23、球化学l Lu是重稀土元素,也是不相容元素。部分熔融过程中,一般进是重稀土元素,也是不相容元素。部分熔融过程中,一般进入熔体。但是,如果存在石榴石,则容易富集在石榴石中;入熔体。但是,如果存在石榴石,则容易富集在石榴石中;l Hf是典型的高场强元素,也是不相容元素,与是典型的高场强元素,也是不相容元素,与Zr的地球化学性的地球化学性质相近。部分熔融过程中,一般进入熔体。但是,如果存在锆质相近。部分熔融过程中,一般进入熔体。但是,如果存在锆石,则容易富集在锆石中;石,则容易富集在锆石中;l 岩浆演化:超基性岩浆演化:超基性 基性基性 中性中性 酸性,酸性,Lu/Hf(176Lu/177Hf)比值
24、降低。比值降低。64放射性同位素地球化学 自然界中自然界中Lu元素由两个同位素组成:元素由两个同位素组成:175Lu和和176Lu,Hf元素有元素有6个同位素:个同位素:174Hf、176Hf、177Hf、178Hf、179Hf和和180Hf。Lu-Hf同位素体系存在同位素体系存在176Lu母体衰变成母体衰变成176Hf子体的子体的放射性衰变关系:放射性衰变关系:QHfLu-b1767217671)1(1771760177176177176-tPeHfLuHfHfHfHfl65放射性同位素地球化学基本的数学关系与参数基本的数学关系与参数176Lu=176Hf+b b-176Hf=176Hfi+
25、176Lu(el lt 1)176Hf/177Hf=(176Hf/177Hf)i+(176Lu/177Hf)(el lt 1)(176Hf/177Hf)chon=0.282818176Hf/177Hf-(176Hf/177Hf)chon(176Hf/177Hf)choneHf=4 66放射性同位素地球化学(176Hf/177Hf)p=0.282772 0.0000029(176Hf/177Hf)i=0.279742 0.0000029(176Lu/177Hf)p=0.0332 0.000267放射性同位素地球化学176Lu的衰变常数的衰变常数l l为为1.93 10-11,176Lu的半衰期的
26、半衰期T1/2=35.9 Ga;在地壳岩石中,在地壳岩石中,Lu、Hf元素的平均含量与典型的元素的平均含量与典型的HREE相当,分别约为相当,分别约为10-7和和10-6数量级,数量级,176Hf/177Hf同位素比值多变化于同位素比值多变化于0.28 0.29之间。之间。由于由于Lu和和Sm同为同为REE元素,元素,Lu-Hf与与Sm-Nd形成形成独特的同位素体系配对:在原始岩浆事件中,如地独特的同位素体系配对:在原始岩浆事件中,如地幔中熔体的抽取作用,两同位素体系行为类似,形幔中熔体的抽取作用,两同位素体系行为类似,形成成Hf与与Nd同位素组成之间的正相关性。同位素组成之间的正相关性。68
27、放射性同位素地球化学69放射性同位素地球化学70放射性同位素地球化学71放射性同位素地球化学 随时间演化,随时间演化,Lu-Hf元素的这种行为差异将导致元素的这种行为差异将导致Lu-Hf与与Sm-Nd同位素体系之间的脱偶:在下地壳同位素体系之间的脱偶:在下地壳导致导致176Hf/177Hf相对相对143Nd/144Nd偏高。因而,两同偏高。因而,两同位素体系间的两种不同关系将对认识壳幔分异和地位素体系间的两种不同关系将对认识壳幔分异和地壳增生提供重要的约束。壳增生提供重要的约束。72放射性同位素地球化学73放射性同位素地球化学 低低Lu高高Hf的体系,锆石的体系,锆石l锆石中锆石中Hf含量比含
28、量比Lu含量高含量高3个数量级个数量级(Lu/Hf 0.002,176Lu/177Hf 0.0005),因此,锆石形成后,因此,锆石形成后,176Hf的积累非常有限,的积累非常有限,锆石中锆石中176Hf/177Hf值近似初始值值近似初始值 l可以含采用可以含采用MC-ICP-MS,直接测得锆石,直接测得锆石Hf同位素组成同位素组成176Hf/177Hf。如果同时测得。如果同时测得锆石锆石U-Pb年龄,可以得到年龄,可以得到:e eHf(t)74放射性同位素地球化学76放射性同位素地球化学Re和Os均属亲硫元素,故倾向于进入硫化物,主要富集于地核中;在地幔部分熔融过程中,Re为中等不相容元素,
29、而Os为强相容元素,难于进入熔体中,因此导致:(1)地壳岩石中Os的含量远低于地幔岩石(以及地核);(2)与同属REE的Sm-Nd不同,岩浆作用相容性质上的差异使得Re-Os之间的地球化学行为具脱偶性(de-couple)77放射性同位素地球化学 Re由185Re和187Re两个同位素组成,其中187Re经b衰变后,成为铂族元素的187Os同位素;Os有7个同位素,分别为:184Os,186Os,187Os,188Os,189Os,190Os和192OsQOsRe1877618775b-)1e(OsReOsOsOsOst1861870186187P186187-l78放射性同位素地球化学基本的
30、数学关系与参数基本的数学关系与参数187Re=187Os+b b-187Os=187Os i+187Re(el lt 1)187Os/186Os=(187Os/186Os)i+(187Re/186Os)(el lt 1)187Os/188Os=(187Os/188Os)i+(187Re/188Os)(el lt 1)187Os/188Os=0.12035(187Os/186Os)79放射性同位素地球化学 Os同位素比值最初(Hirt et al.,1961)表示为187Os/186Os(相对192Os/188Os=3.08271的标准化值);但186Os可为190Pt经a衰变的产物。虽然190
31、Pt仅占Pt元素6个同位素中的约1%,且半衰期高达约880Ga,但随分析样品类型的增加和分析精度的提高,186Os变化对187Os/186Os的影响得到不同程度的显现,故越来越多的实验室改用 187Os/188Os来表达Os同位素组成。两种比值间的换算:187Os/188Os0.12035 187Os/186Os80放射性同位素地球化学 因Re、Os元素相容性差异明显,使得自然界中Re/Os比值变化巨大,如地幔岩石为0.1的数量级,而地壳岩石为100的数量级,两类岩石的187Os/188Os比值大小分别为约0.12和1.1-1.3。因而在理论上适于用作同位素定年,但因Os在大多数矿物中含量太低
32、,成功进行Re-Os同位素定年的成果不多,主要限于地幔橄榄岩、铁质陨石、铂族元素矿床、科马提质超基性岩等。81放射性同位素地球化学82放射性同位素地球化学随着岩浆演化,超基性随着岩浆演化,超基性 基性基性 中性中性 酸性,酸性,187Re/188Os比值急剧升高比值急剧升高83放射性同位素地球化学84放射性同位素地球化学 辉钼矿为高辉钼矿为高Re低低Os矿物,其矿物,其Os元素基本来自元素基本来自187Re的衰变,而矿物形成时势初始的衰变,而矿物形成时势初始187Os/188Os 0,故其模式年龄可变为:,故其模式年龄可变为:T=(1/l l)In(1+187Os/187Re)该方程实际上亦为
33、直线方程,因此可通过对多该方程实际上亦为直线方程,因此可通过对多样品的分析获得等时线年龄样品的分析获得等时线年龄85放射性同位素地球化学86放射性同位素地球化学87放射性同位素地球化学88放射性同位素地球化学小结:小结:lRb/Sr,Sm/Nd,U/Pb,Lu/Hf,Re/Os同位素母同位素母体体/子体的比值的变化,本质上是元素比值的变子体的比值的变化,本质上是元素比值的变化,是由元素的性质差别决定的。化,是由元素的性质差别决定的。l亏损和富集,是针对不相容元素定义的,可亏损和富集,是针对不相容元素定义的,可以由同位素来指示。以由同位素来指示。l源区性质的同位素差别,是由(源区性质的同位素差别
34、,是由(1)同位素母)同位素母体体/子体元素比值的变化,和(子体元素比值的变化,和(2)与时间相关)与时间相关的放射性积累造成的。的放射性积累造成的。89放射性同位素地球化学石石 英英 QuartzSiO2钾长石钾长石 OrthoclaseKAlSi3O8钠长石钠长石 AlbiteNaAlSi3O8钙长石钙长石 AnorthiteCaAl2Si2O8霞霞 石石 Nepheline NaAlSiO4黑云母黑云母 BiotiteK2Fe6Si6Al2O20(OH)2角闪石角闪石 Hornblende(Ca,Na)23(Mg,Fe2+,Fe3+,Al)5(Al,Si)4O112(OH)2透辉石透辉石DioriteCaMgSi2O6紫苏辉石紫苏辉石Orthopyroxene(Mg,Fe)2Si2O6橄榄石橄榄石 Olivine(Mg,Fe)2SiO4磁铁矿磁铁矿 MagnetiteFe3O4钛铁矿钛铁矿 IlmaniteFeTiO3磷灰石磷灰石 ApatiteCa5PO43(F,Cl,OH)榍榍 石石 TitaniteCaTiSiO4(O,OH,Cl,F)尖晶石尖晶石 SpinelMgAl2O4石榴石石榴石 Garnet(Fe,Mg,Ca)3Al2Si3O12锆锆 石石 Zircon ZrSiO4