Л. Я. Аранович, Н. С. Бортников
Новый Zr-Hf геотермометр для магматических цирконов

Рубрика: Геология
Журнал: Петрология Номер: 2 Год: 2018

С помощью термодинамической обработки литературных экспериментальных данных по распределению Zr и Hf между кислыми расплавами (m) и цирконом (s), а также по растворимости циркона и гафнона в расплавах различного состава получено уравнение Zr-Hf геотермометра: , где – коэффициент распределения Zr и Hf между расплавом и цирконом (Т – температура, К; Xij – содержание компонента i в фазе j, ppm). При расчетах по данному уравнению содержание Zr в цирконе принималось постоянным, 480 000 ppm. Показано, что часто наблюдаемое в магматических цирконах возрастание содержания Hf от центров к краям зерен обусловлено процессом фракционной кристаллизации циркона. Для дифференцированных кислых магматических серий температуру начала кристаллизации циркона в наименее кислых кумулатах следует оценивать по составу центральных участков крупных зерен с наиболее высоким значением Zr/Hf отношения. Применение геотермометра для пород основного и среднего состава может быть затруднено вследствие сокристаллизации в них циркона и некоторых рудных и темноцветных минералов с повышенным содержанием Zr и Hf. Новый геотермометр имеет ряд преимуществ по сравнению с индикаторами температуры кристаллизации магматического циркона, основанными на индексе насыщения цирконом (Watson, Harrison, 1983; Boehnke et al., 2013) и на содержании в нем Ti (Ferry, Watson, 2007). Он не зависит от состава расплава в отношении главных оксидов и от оценок активности SiO2 и TiO2 в нем. Кроме того, реконструкция трендов фракционирования Zr и Hf в ходе кристаллизации циркона из гранитоидных расплавов позволяет оценить температуру, при которой происходило отделение более дифференцированных порций.