【化学组成】常含有Hf、Th、U、TR等混入物,当其中一些混入物达一定含量时可形成许多变种。如山口石(TR2O31093%;P2O5177%)、水锆石(含水量一般为3%~10%)、曲晶石(含较高的TR及U,放射性使晶面弯曲而故名)、富铪锆石(HfO2可达24%)等。由于锆石中常含Th、U,故测定锆石中Th/U的含量和由它们蜕变而成几种铅同位素间的比值和它们与U的比值,可测定锆石及其母岩的绝对年龄。由于Pb元素很难进入锆石晶格,锆石结晶时U与Pb发生强烈分馏,因此锆石是良好的U-Pb同位素定年对象。此外,越来越多的研究表明,锆石环带状增生的现象十分普遍,结合微区定年法可以反映与锆石生长历史相对应的地质演化过程。锆石同时还是很可靠的“压力仓”(pressurevessel),能够保存来自其母岩或早期变质作用的包裹物。20世纪末开始在一些具有争议性的变质带展开了一系列针对锆石的包裹物检测和微区定年工作,成效显着(Vavraetal.,1996,Hermanetal.,2001,Katayamaetal.,2001)。
【晶体结构】四方晶系;a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。在结构中,[SiO4]四面体呈孤立状,彼此借助Zr4相联结;且二者在c轴方向相间排列。Zr4+的配位数为8,呈由立方体特殊畸变而成的[ZrO8]配位多面体。整个结构也可视为由[SiO4]四面体和[ZrO8]多面体联结而成。
【形态】晶体呈四方双锥状,柱状,板状(图G-1),可依(011)成膝状双晶。