首 页Li同位素是一种新兴的非传统稳定同位素示踪工具，在示踪花岗岩源区上有潜在的优势。至今为止，锆石Li同位素的研究非常有限，对锆石中Li同位素的变化究竟是反映了扩散分馏还是熔体-锆石分馏并没有确切的结论。
针对这一问题，岩石圈演化国家重点实验室博士研究生高钰涯与导师李献华等人对Plešovice, Qinghu和Temora三个锆石标样用Cameca1280 HR进行了二次离子质谱（SIMS）高精度微区原位Li同位素（δ7Li）及含量（[Li]）分析，并对锆石Li、U、Th、P、Y、Yb、Zr、Si元素进行了二次离子图像分析，研究Li在锆石内部的空间变化及规律。
对锆石标样的分析结果显示（图1-3），锆石内部Li同位素非常不均一。三个锆石标样均有5–20 μm宽的高[Li]边，从边缘向中心，[Li]逐渐降低，边缘处[Li]大约是中心部位的5到10倍。在锆石边缘~50 μm的范围内，δ7Li会发生大约20‰分馏。
鉴于Plesovice，Qinghu和Temora三个锆石标样均一的U-Pb年龄和Hf-O同位素组成，可以认为在锆石结晶过程中，其熔体成分均一且保持不变，也没有外来熔体/流体的加入；由于在高温下Li同位素分馏很有限，三个锆石标样同样很有可能具有和岩浆达到平衡的、均一的初始Li同位素组成。图1-3中显示的锆石边缘处如此大的Li同位素变化范围不可能由平衡分馏产生；结合微量元素离子图像，作者认为扩散分馏是导致锆石中Li同位素变化的主要原因。
图1. (a) Plešovice锆石CL图像以及分析点位置，δ7Li与[Li]剖面分析结果；(b) Li二次离子图像（亮色=含量高）；(c) 所有Plešovice锆石颗粒Li数据投图；(d) 对于距锆石边部>100 μm 的分析点的Li同位素柱状图及加权平均值图。
图2 (a) Qinghu锆石 Li 和Y 二次离子图像、CL图像以及分析点示意图；(b) δ7Li vs分析点到最近边的距离；(c) [Li] vs分析点到最近边的距离。
图3 (a) Temora锆石CL图像及分析点示意图；(b) Li、P、Y、Yb离子图像；(c) δ7Li值随空间位置变化；(d) [Li]随空间位置变化.
Li同位素在锆石中的扩散可以导致极大的分馏。锆石作为对Li同位素保存最好的矿物，其Li同位素扩散现象也非常普遍，单个锆石颗粒δ7Li 变化可达~20‰；因此，运用Li同位素进行示踪时需要确定扩散的影响。对于Li同位素微区原位分析，应尽可能选择大颗粒矿物中心进行分析，锆石中心均一的δ7Li值最有可能反映了锆石结晶时的岩浆同位素组成。对于越老的样品，其在矿物中心保存原始δ7Li值所要求的颗粒越大，应尽可能做剖面分析来确定矿物中心是否受到扩散影响。对于全岩Li同位素分析或者Li同位素在其他矿物中的应用以及数据解释需要谨慎。
该研究成果于2015年11月23日发表在Scientific Reports上（Gao Y. Y., Li，X. H., et al. Extreme lithium isotopic fractionation in three zircon standards (Plešovice, Qinghu and Temora). Scientific Reports, 2015, 5:16878. doi:10.1038/srep16878）
