预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共134页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

地质流体的稳定同位素示踪 第一篇总论 查阅资料重要periodical序 一、同位素及其分类 1、同位素(isotope)质子数相同,中子数不同的元素。 2、放射性同位素(radioactiveisotope)放射性同位素:凡能自发地放出粒子而衰变为另一种同位素者称为放射性同位素。衰变类型(3)电子俘获衰变 4019K+-4018Ar+Q (4)衰变 23892U23490Th+42He+Q (5)核裂变 23892U不同产物的核,典型的Zr(40)和Cs(55)伴随其他粒子和大量能量3、稳定同位素(stableisotope)及放射性成因同位素(radiogenicisotope) 稳定同位素:无可测放射性的同位素。 其中一部分是放射性同位素衰变的最终稳定产物,称之为放射成因同位素。 另一部分是天然的稳定同位素,即自核合成以来就保持稳定的同位素。 238U234Th234Pa234U230Th226Ra222Rn218Po214Pb214Bi214Tl(214Po)210Pb210Bi210Po206Pb二、同位素在地质学上的应用地质过程的天然示踪剂;地球主要储库Pb同位素组成图1海洋玄武岩同位素组成变化范围2、稳定同位素 地球化学示踪(流体和物质) 地质温度计 三、地质流体的同位素示踪意义——本课程重点第一节稳定同位素基本知识一、同位素丰度二、同位素效应第二节、同位素分析结果的表达和标准二、同位素标准同位素之比三、自然界一般物质的 同位素值范围第三节、同位素分馏(isotopefractionation)第四节、分馏系数第二章、稳定同位素分析方法(略)1.样品制备1.2氧同位素样品1.3碳同位素样品1.4硫同位素样品第三章、同位素热力学平衡分馏 二、实验测定 1、双向交换(P44) 2、外推法(公式3.23,?) b=(∆i-∆f)/(∆i-∆e) b(∆i-∆e)=(∆i-∆f),两边乘1/b得: ∆i-∆e=(∆i-∆f)/b, ∆i=∆e+(∆i-∆f)/b 或书上:∆i=∆e-(∆f-∆i)/b 三、经验估计 条件:1、假定平衡 2、已知温度(一系列温度,线性拟合)第二节、影响同位素平衡分馏的因素一般地,重同位素倾向于富集在键性强的化合物中。 H2O(l)+HDS(g)↔HDO(l)+H2S(g) H-O键比H-S键强,所以D富集在水分子中。电位高、原子量低的阳离子优先结合18O。例如对于Si4+-O键到Al3+-O到Fe2+-O键,阳离子的电位逐渐降低,原子量逐渐升高,结果是18O富集程度逐渐降低。因此,在氧化物和硅酸盐矿物中,石英(SiO2)最富18O,而磁铁矿(Fe3O4)较贫18O。当铝硅酸盐格架中Al取代Si时,伴随有18O亏损,结果相对于石英,碱性长石(K,Na,Rb)AlSi3O8较贫18O,钙长石Ca2Al2Si2O8更贫18O。四、物质结构第四章、动力学分馏第二节、地质过程中的动力学同位素分馏-瑞利分馏在物相分离前,相A和相B处于同位素平衡状态,分离后相A不断离开体系,B为残留体系,f为残留分数,有: RB/R0=f(αA-B-1)…...……………………….(1) 换算成常用的δ表示 由公式:αA-B=RA/RB=(1+10-3δA)/(1+10-3δB)得: RB/R0=(1+10-3δB)/(1+10-3δ0) 代入(1),两边取自然对数得: ㏑[(1+10-3δB)/(1+10-3δ0)]=(αA-B-1)㏑f 右边展开:㏑[(1+10-3δB)/(1+10-3δ0)]≈10-3δB-10-3δ0 10-3δB-10-3δ0≈(αA-B-1)㏑f 整理得:δB≈δ0+103(αA-B-1)㏑f……残留分数为f时残留相的δ的计算公式 分离相A的δ(平均值)计算公式: 由质量平衡公式得: RBf+RA(1-f)=R0 RA=(R0-RBf)/(1-f) RB的计算公式代入得: RA=(R0-R0f(αA-B-1f)/(1-f) =R0(1-fα)/(1-f) RA/R0=(1-fα)/(1-f) 换算成常用的δ表示:{利用RA/R0=(1+10-3δA)/(1+10-3δ0)} ㏑[(1+10-3δA)/(1+10-3δ0)]=㏑[(1-fα)/(1-f)] 左边≈10-3δA-10-3δ0 δA=δ0+103㏑[(1-fα)/(1-f)] 另一种形式(书上): 由(1+10-3δA)/(1+10-3δ0)= (1-fα)/(1-f) 整理得: 1+10-3δA=(1+10-3δ0)(1-fα)/(1-f) δA=(1000+δ0)(1-fα)/(1-f)-1000 例子思考:地质应用第五章、同位素地质测温第二节、同位素平