地大武汉胡兆初教授团队和中科院李献华院士等团队联合研发出全球最大(9公斤)的高质量锆石巨晶标样，预计能满足全球地球科学家百余年的需求，欢迎国内外同行联系作者获取。

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微区分析是现代地球科学研究的重要技术支撑，而高质量的标准物质则是微区原位研究的基石。锆石是一种广泛存在于各类岩石中的副矿物，其物理化学性质稳定，是多种同位素体系理想的测试对象，也是地球科学研究最深入，应用最为广泛的矿物。例如，其U-Th-Pb/He体系可提供精确的年代学数据，O-Hf-Zr-Si等同位素可示踪岩浆过程、壳幔相互作用及物质循环等，稀土元素和微量元素还能提供氧逸度和温度等信息。

目前国际上应用最为广泛的锆石微区分析标样为91500巨晶，原重238克，曾经是世界上最大的锆石巨晶标样，但已快消耗殆尽。其价格昂贵（300英镑/100 mg，约是黄金价格的70倍），供应严重受限，每个单位每两年才能向国际地质分析家协会申请购买一份（100 mg）。

图1. Tanz锆石巨晶照片

有潜力作为微区分析标样的锆石巨晶可遇不可求，地大武汉胡兆初教授团队和中科院李献华院士等团队通过多年合作，成功研制出世界级的锆石巨晶Tanz标样。

采自坦桑尼亚的Tanz巨晶共计9.06公斤，最大单颗锆石巨晶重达366克，其U含量等参数比91500更适合做标样，已成为目前国际上最大的锆石巨晶标样（图1），可满足国内外各微区分析实验室长期使用需求。

下面简要介绍Tanz锆石巨晶的同位素组成特征：

01 U-Pb年龄

Tanz锆石U、Th、Pb含量分别为269±103 ppm, 44±26 ppm和31±15 ppm, Th/U比值约为0.15。

CA-ID-TIMS:

美国博伊西州立大学和英国地质调查局TIMS实验室采用EARTHTIME双稀释剂(ET2535)对Tanz锆石巨晶进行了大量的CA-ID-TIMS-U-Pb分析，获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄平均值为566.16±0.77 Ma (2SD, n=47)（图2）。其相对误差仅为千分之一左右，逼近TIMS锆石U-Pb定年当前的极限水平。

图2. Tanz锆石CA-ID-TIMS定年结果

SIMS:

中国科学院地质与地球物理研究所和广州地球化学研究所两家离子探针（SIMS）实验室多次分析获得的SIMS U-Pb年龄结果如图3所示，显示Tanz锆石巨晶在数十微米尺度具有非常均一的U-Pb同位素组成。²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄平均值分别为566.6±5.9 Ma (2SD, n=49)，565.5±6.9 Ma (2SD, n=60)和567.1±7.7 Ma (2SD, n=160)，均与其CA-ID-TIMS年龄在误差范围内一致。

图3. Tanz锆石SIMN定年结果

LA-ICP-MS:

国内四家不同LA-ICP-MS实验室多次分析也表明Tanz锆石巨晶具有非常均一的U-Pb同位素组成。获得的Tanz锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U平均年龄分别为569.2±6.5 Ma (2SD, n=91)，565.5±7.8 Ma (2SD, n=84)，564.8±9.5 Ma (2SD, n=127)，564.2±6.9 Ma (2SD, n=28)和569.6±5.8 Ma (2SD, n=49) （图4），分析结果均与其CA-ID-TIMS年龄在误差范围内一致。

图4. Tanz锆石LA-ICP-MS定年结果

02 O同位素

LF-MS:

两家激光氟化法实验室给出的Tanz锆石O同位素测试平均值为6.52 ± 0.28‰ (2SD, n=29)（图5）。

图5. Tanz锆石激光氟化法O同位素分析结果

SIMS:

中国科学院地质与地球物理研究所和中国科学院广州地球化学研究所两家SIMS实验室获得的Tanz锆石巨晶O同位素结果如图6所示，显示Tanz锆石巨晶具有非常均一的O同位素组成。其平均值分别为6.56 ± 0.34‰ (2SD, n=139)和6.63 ± 0.36‰ (2SD, n=210)，与激光氟化法结果在误差范围内一致（图6）。

图6. Tanz锆石SIMS法O同位素分析结果

03 Zr同位素

DS-TIMS:

本文还对Tanz锆石分别进行了溶液法Zr同位素分析（图7和图8），双稀释剂TIMS分析结果表明，Tanz锆石巨晶δ⁹⁴ZrSRM3169比值在误差范围内一致，其平均值为-0.01 ± 0.06‰ (2SD, n=35)（图7）。

图7. Tanz锆石双稀释剂TIMS法Zr同位素分析结果

LA-MC-ICP-MS:

LA-MC-ICP-MS法获得的结果表明（图8），Tanz巨晶具有非常均一的Zr同位素组成，其δ^94/90ZrGJ-1比值在误差范围内一致，平均值为0.03 ± 0.11‰ (2SD, n=249)。本文还对T142和T132锆石进行了Zr同位素剖面分析，获得的δ^94/90ZrGJ-1比值分别为0.04± 0.10‰ (2SD, n=48)和0.03 ± 0.12‰ (2SD, n=109)。

图8. Tanz锆石LA-MC-ICP-MS法Zr同位素分析结果

通过对Tanz锆石巨晶体进行多种方法的定值和均匀性分析，结果表明Tanz锆石U-Pb年龄和Zr-O同位素组成分布非常均一，可作为锆石U-Pb定年和Zr-O同位素微区分析标样。Tanz锆石储量丰富，可长期分发给各实验室使用，欢迎国内外LA-ICP-MS或SIMS等实验室同行联系本文作者获取。

致谢：本研究受国家杰出青年科学基金等项目资助。

论文信息：

Zhaochu Hu,* Xian-Hua Li, Tao Luo, Wen Zhang, James Crowley, Qiuli Li, Xiaoxiao Ling, Chuan Yang, Yang Li, Lanping Feng, Xiaoping Xia, Shao-Bing Zhang, Zaicong Wang, Jinliang Guo, Lei Xu, Jie Lin, Xiaoming Liu, Zhian Bao, Yongsheng Liu, Keqing Zong, Wei Chen and Shenghong Hu, Tanz zircon megacrysts: a new zircon reference material for the microbeam determination of U–Pb ages and Zr–O isotopes. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2021, 36, 2715-2734. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ja/d1ja00311a