在浙江地質(zhì)院第七地質(zhì)大隊（以下簡稱“浙江七隊”）的小型地質(zhì)博物館內(nèi)，存放著兩顆亞洲最古老的冥古宙鋯石。

“這兩顆大于40億年的鋯石里記錄著地球已知最早的變質(zhì)事件，為長期爭議的華夏古陸存在提供了科學(xué)依據(jù)?！闭憬哧犼犻L王志國自豪地介紹著兩顆鋯石的重大地質(zhì)意義，“這是我們的鎮(zhèn)館之寶！”

2019年5月，浙江七隊在麗水組織召開“百山祖國家公園創(chuàng)建地質(zhì)篇專題研討會”。8個月后提交了《百山祖國家公園候選區(qū)科學(xué)考察與符合性認(rèn)證報告》地質(zhì)、水文兩個章節(jié)內(nèi)容和《百山祖國家公園候選區(qū)地質(zhì)專題報告》。在地質(zhì)專題研究部分，他們收集整理了中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心邢光福團隊關(guān)于麗水龍泉鋯石的科研成果，并向百山祖國家公園創(chuàng)建辦推薦，最終被提煉為百山祖國家公園八大優(yōu)勢之一——迄今為止亞洲最古老鋯石的發(fā)現(xiàn)地。

鋯石與華夏古陸

地球形成初期的地質(zhì)特征是國際地學(xué)界研究的前沿問題，主要通過尋找和研究冥古宙(45億~38億年前）的古老巖石與礦物（鋯石）開展研究。

鋯石，又稱為鋯英石，是大陸地殼巖石中常見的礦物，也是地球上形成最古老的礦物之一。因其穩(wěn)定性好，而稱為同位素地質(zhì)年代學(xué)最重要的定年礦物。

冥古宙年代久遠(yuǎn)，地球形成初始巖石經(jīng)歷了隕石撞擊、地殼再循環(huán)、重熔等改造，甚至再循環(huán)到地幔，幾乎已經(jīng)消失殆盡。在地球上出露的冥古宙巖石非常少，而鋯石在侵蝕或運輸?shù)冗^程中不易改變，甚至可以在地幔條件下保存。因此，鋯石是地球早期唯一保留下來的礦物，特別是冥古宙鋯石保存了有關(guān)地殼形成的環(huán)境信息，為研究地球早期陸生巖漿歷史提供了寶貴的窗口。

華夏古陸這一地質(zhì)概念是由葛利普提出來的，是指震旦紀(jì)至侏羅紀(jì)時期位于華夏地槽以東并高出海平面的古陸地，主要是將中國（浙閩地區(qū)）的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底分布范圍稱為華夏古陸。浙江南部龍泉地區(qū)的龍泉巖群即是其中典型代表。華夏古陸的提出對中國的區(qū)域地質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造研究產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響。

2014年，中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心邢光福研究員團隊在浙江麗水的華夏地塊龍泉巖群云母石英片巖中首次發(fā)現(xiàn)兩顆冥古宙碎屑鋯石。通過高精度測年研究，其中一顆為亞洲最古老的鋯石，核部由花崗質(zhì)巖漿結(jié)晶形成，年齡為41.27億年；另外一顆鋯石記錄了地球最早變質(zhì)事件，幔部由變質(zhì)作用形成，年齡為40.7億年，是地球上目前發(fā)現(xiàn)的最早的變質(zhì)鋯石。兩顆鋯石均具有極高的結(jié)晶溫度和異常高的氧逸度，明顯不同于世界其它地區(qū)同時代的鋯石，證明冥古宙地殼性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境存在多樣性，為認(rèn)識地球早期大陸演化提供了新的重要信息。該研究成果在國際核心期刊公開發(fā)表，受到廣泛關(guān)注。

2015年7月，《地球?qū)W報》第四期也發(fā)表《華夏地塊發(fā)現(xiàn)亞洲最古老的鋯石》一文，詳細(xì)論述這一發(fā)現(xiàn)，表明了冥古宙時地殼性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境存在多樣性，為認(rèn)識地球早期大陸演化過程提供了重要新信息。

也就是說，在浙江麗水百山祖國家公園范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的迄今為止亞洲最古老的鋯石，為長期爭議的華夏古陸存在提供了科學(xué)依據(jù)。

資料顯示，近年來，除華夏陸塊外，在我國的華北陸塊、揚子陸塊、西藏地塊、中亞造山帶東準(zhǔn)噶爾等地，均陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了各類冥古宙巖石或鋯石，反映全球可能存在多個40億年前的古老物源區(qū)，同時也表明我國境內(nèi)的不同陸塊可能有類似的早期地質(zhì)演化歷史。

浙江地質(zhì)院第七地質(zhì)大隊地質(zhì)博物館內(nèi)的兩顆冥古宙鋯石

最古老的鋯石

冥古宙鋯石通常被稱為碎屑鋯石，多分布在巴西、西藏西部、華北和華南的變質(zhì)沉積巖中；而另一種被稱為繼承鋯石的，多被發(fā)現(xiàn)于西澳大利亞、華北、華南、大別造山帶北部和印度東部的火成巖中。

2007年，中國工程院多吉院士也在其論文中介紹，在西藏普蘭縣石英片巖中發(fā)現(xiàn)了 41億年碎屑鋯石，該年齡為當(dāng)時中國最老單顆粒碎屑鋯石年齡，屬巖漿鋯石，為研究青藏高原的地質(zhì)演化提供了重要的年齡數(shù)據(jù)。

根據(jù)中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所龍奕潔的研究資料顯示，目前世界上最古老的鋯石是地質(zhì)學(xué)家在西澳大利亞杰克·希爾地區(qū)的砂巖層中發(fā)現(xiàn)的。經(jīng)過科學(xué)家的檢測，在西澳大利亞一個牧羊場的石頭中提取的微型鋯石晶體已經(jīng)經(jīng)歷了44億年的歲月，是地殼最古老的部分之一。此后，澳大利亞國立大學(xué)地球科學(xué)研究院的安東尼·伯納姆帶領(lǐng)團隊對有44億年歷史的微小鋯石礦物顆粒進(jìn)行了分析，這些礦物顆粒保存在西澳大利亞州杰克山脈的砂巖巖石中，它們也是目前地球上發(fā)現(xiàn)的最古老的碎片。

對此，俄羅斯《共青團真理報》網(wǎng)站2014年也曾進(jìn)行報道，在澳大利亞農(nóng)場發(fā)現(xiàn)的世界最古老鋯石，證明了1.6億年前太陽系就已經(jīng)形成了地殼。

英國《自然·地學(xué)》雜志的報道顯示，科學(xué)家利用一種最新的測年技術(shù)，對一直存在年齡爭議的2001年在澳大利亞西部一個牧羊場的巖石中發(fā)現(xiàn)的鋯石晶體進(jìn)行測定，證實它確實形成于距今44億年前的地球最早期。這塊寶石其直徑僅有人類頭發(fā)直徑的兩倍，體積極小，但它對研究地球形成過程及生物出現(xiàn)的年代有重要意義。地球本身形成于約45億年前，因此這一鋯石樣本堪稱現(xiàn)今地球上最古老的物質(zhì)。約45億年前，地球形成時其外層經(jīng)過冷卻凝固，從起初的熔巖狀態(tài)逐漸形成了地殼。科研人員研究認(rèn)為，這塊鋯石的發(fā)現(xiàn)，說明地球在形成之后的1億年內(nèi)，就已經(jīng)開始冷卻形成地殼，這有可能意味著，早期地球的溫度已經(jīng)低到可以維持海洋乃至生命的存在。

鋯石的華彩世界

鋯石是天然寶石中折射率僅次于鉆石、色散值很高的寶石，無色透明的鋯石酷似鉆石，是鉆石很好的代用品。

鋯的名字來源于鋯石，鋯石來源于波斯語“金色”，據(jù)稱這種稱法是因為一些鋯石珠寶的顏色很奪目。

在地質(zhì)學(xué)的概念里，鋯石是一種硅酸鹽礦物，也產(chǎn)于變質(zhì)巖和其他沉積物中，其化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，所以如果運氣好，也會在河流的砂礫中遇見寶石級的鋯石。鋯石著名的產(chǎn)地在挪威南部和俄羅斯烏拉爾，而世界上重要的寶石級的鋯石產(chǎn)于老撾、柬埔寨、緬甸、泰國等地。

1789年，德國化學(xué)家馬丁證明了鋯石并不是鉆石，澄清了人們對鋯石的誤解。

他通過將鋯石與反應(yīng)性化合物氫氧化鈉共同加熱，發(fā)現(xiàn)這兩種物質(zhì)反應(yīng)生成了一種氧化物。馬丁認(rèn)為，這種氧化物內(nèi)含有一種新的元素，他將這種新的氧化物命名為氧化鋯，而這種新的元素命名為鋯。

但在當(dāng)時技術(shù)條件下尚且無法提取出純鋯，因為它與鉿的化學(xué)性質(zhì)很相似，而鉿常常與鋯共同賦存在鋯礦石中。直到35年之后的1824年，瑞典化學(xué)家貝奇利阿斯通過將鉀和氟鋯酸鉀的混合物放置于一個鐵管中進(jìn)行加熱，成功制取出純鋯，實驗所得的黑色粉末狀的鋯純度達(dá)93%。近100年后，更高純度的鋯被制出。目前，大部分的鋯都是從鋯石和二氧化鋯提取。

作為一種重要的金屬礦石，鋯石在工業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由于其高熔點、高硬度、優(yōu)異的耐熱性和耐腐蝕性，鋯石被廣泛用作耐火材料，在冶金、玻璃制造、陶瓷工業(yè)以及原子能領(lǐng)域中起著重要作用，可以用于制造電子元器件、半導(dǎo)體材料和高壓電容器。金屬形式存在的鋯，主要用于化學(xué)工業(yè)和核反應(yīng)堆工業(yè)，以及用于要求耐蝕、耐高溫、特殊熔合性能或吸收特殊中子的其他工業(yè)。

（作者單位：中國礦業(yè)報社）（源于：中國礦業(yè)報）