同位素(名词解释、填空).doc

1. 同位素地球化学：研究地壳和地球中核素的形成丰度及其在地质作用中分馏和衰变规律，并利用这些规律解决有关地质地球化学问题的学科。2. 核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。3. 同量异位数：质子数不同而质量数相同的一组核素。4. 稳定同位素：目前技术条件下无可测放射性的元素。5. 放射性同位素：能自发的放出粒子并衰变为另一种核素的同位素。6. 重稳定同位素：质子数大于20的稳定同位素。7. 亲稳定同位素：质子数小于20的稳定同位素。8. 同位素效应：由同位素质量引起的物理和化学性质的差异。9. 同位素分馏：在同一系统中某些元素的同位素以不同的比值分配到两种物质或相态中的现象。10. 同位素热力学分馏：系统稳定时，导致轻重同位素在各化合物或物相中的分配差异。11. 同位素动力学分馏：不同的元素组成的分子具有不同的质量，由此而引起扩散速度、化学反应速度上的差异，由这种差异所产生的分馏效应称为同位素动力学分馏。12. 纬度效应：温度效应，随纬度升高，大气降水中的D，18O降低。13. 大陆效应：海岸线效应，从海岸线到大陆内部，大气降水的D，18O降低。14. 高度效应：岁地形增高，大气降水D，18O降低。15. 季节效应：夏季，大气降水D，18O比冬季高。16. 岩浆水：与高温岩浆处于热力学平衡的水，其中来自地幔，与铁、镁超基性平衡的水称为原生水。17. 半衰期：母核衰变为其原子核数一半，所经历的时间。18. 原生铅：指地球物质形成之前，在宇宙原子核合成过程中，与其他元素同时形成的铅。19. 原始铅：地球形成最初时期的铅。20. 初始铅：（普通铅、正常铅）U/Pb、Th/Pb比值低的矿物和岩石中任何形式的铅。21. 异常铅：一种放射性成因铅含量升高的铅。22. 矿石铅：一般是指硫化物矿中所含的铅。23. 岩石铅：火成岩和其他岩石中所含的铅。24. BABI：目前公认玄武质无球粒陨石的（87Sr/86Sr）。代表地球形成时的初始比值，其值为0.69897+-0.000031. 质谱仪的结构由哪几部分构成：进样系统、离子源、质量分析器、离子流接收器。2. 衡量质谱仪的技术标准：质量数范围、分辨率、灵敏度、精密度和准确度。3. 供质谱进行H、O、C、S同位素分析的物质分别是什么：H2、CO2、CO2、SO2（SF6）。4. 海水中氢氧同位素组成：D0，18O05. 碳同位素的主要分馏机制：同位素交换反应、光合作用、热解作用。6. 氧化型碳更富集13C，还原型碳富集12C。7. 大气中CO2的13C的平均值为-7左右，海相碳酸盐岩的13C为平均0。8. 海相碳酸盐和淡水相碳酸盐岩相比，海相碳酸岩更富集13C。9. 海相有机碳和陆相有机碳相比，海相有机碳更富13C。10. 碳同位素在油源对比中常用的方法有：原油与沥青对比、原油与干酪根对比、同位素类型曲线。11. 影响有机还原作用形成H2S的同位素组成的因素有哪些？温度、反应速度、封闭性反应物消耗程度、酶的作用。12. 影响岩浆岩中硫同位素组成的主要因素：岩浆源区的物质成分、岩浆结晶分异作用、同化混染作用13. 氧同位素的制样方法：二氧化碳-水平衡法、氟氧化法（BrF5）、磷酸盐法、碳还原法14. 大量水样同位素制样方法：二氧化碳-水平衡法15. 影响矿物序列的因素：矿物本身对化学成分；矿物晶体结构特征。2. 同位素地球化学的基本任务1) 研究自然界同位素的起源、演化、衰亡历史；2) 研究同位素在宇宙体、地球和各地质体中的分布分配、不同地质体中的丰度及典型地质过程中活化与迁移、富集及亏损、衰变与增长的规律；阐明同位素组成变异的原因。据此来探讨地质作用的演化历史及物质来源；3) 利用放射性同位素的衰变定律建立一套行之有效的同位素计时方法，测定不同天体事件和地质事件年龄，并做出合理解释，为地球和太阳系的演化确定时标；4) 研究同位素分馏与温度的关系，建立同位素温度计，为地质体的形成与演化研究提供温标。3. 固体质谱分析为什么要进行化学分离？1) 相同质量的原子、分子、离子的干扰；2) 主要元素基体中微量元素的稀释；3) 低的离子化效率；4) 不稳定发射。4. 化学分离的基本过程1) 岩石样品的溶解：一般用浓的氢氟酸溶解，若有不溶的氟化物形成，再加入硝酸；2) 待测元素的分离：样品溶解后，需要转化为氟化物进行分离。5. 氢气的制取方法，有哪些还原剂？还原法，还原剂：金属铀、金属锌、金属镁6. 水中溶解碳的提取与制样在实验室中加入含氨的SrCl2使溶解于水中的各种碳酸盐发生沉淀。沉淀作用应在充氮条件下完成。将碳酸盐沉淀物过滤并用不含CO2的蒸馏水清洗，取干燥后的SrCO3（CaCO3）用McCrea磷酸法制CO2，然后检验稳定同位素组成。7. 硫化物同位素直接取样法：硫化物直接氧化法：把纯的硫化物与氧化剂按一定比例混合，在真空系统中加热至1000左右，使硫化物氧化形成SO2；氟化法：以BrF5为氧化剂使硫化物转变成SF6。8. 硫酸盐的硫同位素制样法：把硫酸盐、氧化铜、石英粉按一定的比例混合，在真空条件下加热到1120左右时，硫酸盐被还原而转变成SO2。9. 同位素动力学分馏基本特征：1) 单项不可逆反映；2) 反应物与反映产物之间不发生同位素交换；3) 伴随化学反应和物相的转变；4) 不仅与同位素分子的反应速度有关，而且和初始反应物和消耗程度有关；5) 反应物优先富集轻同位素。10. 在水蒸发-冷凝过程中，氢氧同位素分馏属哪一类分馏。同位素热力学分流特点：蒸发过程优先富集轻同位素，冷凝过程优先富集重同位素；蒸汽中富含轻同位素，液体中富含重同位素。11. 月岩单矿物的18O值为3.907.15，其18O值按钛铁矿橄榄石辉石斜长石石英的顺序递增，说明了什么问题？说明与球粒陨石、地球岩石中氧同位素组成变化是一致的。月岩经过岩浆的熔融过程，说明发生过同位素分馏，但达到平衡。12. 引起海水D，18O微小变化的原因：1) 表层海水的蒸发，D，18O升高2) 淡水的混合作用3) 海底火山作用13. 海底火山是怎样影响局部同位素组成的。1) 火山气体（CO2、H2O），直接影响海水组成；2) 加热海水，促进海水的对流循环，海水受热程度影响海水与海地岩石相互作用过程中氧同位素组成变化的方向和程度。14. 如何获得成矿热液的氢氧同位素组成：1) 矿物流体包裹体直接测定法2) 同位素平衡温度计算法第五章1. 稳定碳同位素的比值是哪两个同位素?12C、13C2. 碳同位素的主要分馏机制有哪些?同位素交换反应、光合作用、热裂解作用。3. 是氧化型的碳富集13C还是还原型碳富集13C？氧化型。随着价态升高，13C趋向富集。4. 大气中的CO2的13C平均值是多少，海相碳酸盐岩的13C大约是多少 ？ -7;海相碳酸盐的13C相当稳定，变化范围很小（-1+1，平均0）5 海相碳酸盐和淡水碳酸盐哪个更富集13C？海相6. .解读图！长篇大论啊！7. 控制海水碳同位素组成的主要因素是什么？说明理由。1） 生物发育量：生物越发育，形成的有机物越多，是海水中12C被消耗，从而海水中13C相应增加；2） 氧化还原条件：还原条件下，有机质保存好，碳酸盐岩中12C多，相应海水中13C高，氧化条件下，有机质被氧化，释放12CO2，进入海水，使13C降低。8. 某时代地层中碳酸盐岩的碳同位素组成明显富集13C，该时代地层形成油气的可能性是大还是小？大。因为碳同位素组成的负向波动往往表征着第十种生物的集群绝灭，但是这种生物的“尸积量”的增加并不意味着有机质保存量的增加，相反，这种碳酸盐13C值的大幅度下降却表征着地史中氧化强度的增加，使大量死亡之后的生物体内；12C释放至水体中，使以无机碳的方式沉淀。9. 海相有机碳和陆相有机碳哪个更富集12C？陆相。10. 碳同位素在油源对比中常用哪几种方法？1）原油与沥青“A”对比2）原油、沥青与干酪根的对比3）碳同位素类型曲线。11. 什么是碳同位素的原油类型曲线？有什么意义？（原油中不同组分的碳同位素变化规律）将同一原油的不同组分的13C值变化连接成的折线称之为。意义：能有效的解决成油环境、油源对比及石油演化等方面的问题。13 原油族组分的碳同位素组成的变化规律是什么？1） 从饱和烃开始，经芳香烃、非烃直至沥青，13C值依次逐渐增加。2） 芳香烃的13C值随环数的增加而增大。14 在天然气中，甲烷及其同系物的同位素组成与成熟度的关系是什么？甲烷的13C值都随有几只母质热成熟度的增加而增大。15 有机成因的甲烷同系物的碳同位素变化规律是什么？无机成因的天然气又是什么规律？有机成因：1）13C值随烃气分子的谈书增加而增大。即13C113C213C3SO3 2-SO2SCOSxH2SHS-S2-矿物序列：34S富集序列形成主要取决于矿物的晶体化学性质，化学键的特点，金属-硫的键合强度越大，矿物越富集34S3. 细菌还原作用形成的硫的同位素组成有什么特征？1、还原形成的HS或硫化物中32S的富集明显超过原始硫酸盐，34S通常为负值2、HS或硫化物中32S的富集随还原程度而变化，表现为34S具有很大的波动范围4. 影响有机还原作用形成的H2S的硫同位素组成的因素有哪些？温度、反应速度、封闭性-反应物的消耗程度、酶的作用5. 陨石、海水、地幔硫的同位素34S分别是多少？0变化范围不超过1、 +20左右、 约+16. 影响岩浆岩中硫同位素组成的主要因素有哪些？岩浆源区的物质成分、岩浆结晶分异作用、同化混染作用7. 沉积岩的硫同位素组成特征是什么？变化范围极大，地球上发现的是具有34S极值的硫化物和硫酸盐矿物都是产在沉积岩中8 论述体系的开放性与还原作用形成的H2S的硫同位素组成的关系。开放系统：指还原作用所消耗的硫酸盐组分的量不断补充进入系统的硫酸盐数量大体相等，它相当于自然界的深海或静海环境，在开放系统条件下，还原消耗的SO42-可从上覆的海水中通过扩散作用而得到源源不断的补充，使SO42-的总量及同位素组成基本保持不变，因而在这种条件下形成的硫化物也具有相对稳定的34S值封闭系统：指硫酸盐组分的补给速度低于其还原速度，如半封闭或封闭的浅海、泄湖、海湾或湖泊。在封闭系统中硫酸盐还原反应时富32S的硫酸盐组分优先被还原成H2S，随着还原作用的进行，越是晚期形成的硫化物34S也越高，进一步可分为：a、 对H2S是开放即相当于还原形成的H2S迅速扩散逸出或与充足的金属阳离子结合，迅速转变为金属硫化物而从系统中沉淀下来。硫化物的34S开始时很低，随后逐渐增加，最后可超过还原作用刚开始时硫酸盐的34S值b、 对H2S是封闭的，金属阳离子补给不足，H2S形成后未能迅速转变为硫化物，仍保留在体系内，那么开始时形成的硫化物34S值最低，随后逐渐升高9 影响热液矿床中硫化物硫同位素组成的因素有哪些？1、 决定含硫化合物之间硫同位素分馏的温度2、 溶液中总硫的原始同位素组成，它与硫的来源有直接关系3、成矿溶液中氧化形和还原形含硫原子的比例10 如何确定热液系统中总硫同位素组成？1、物理-化学平衡法2、矿物共生组合比较法3、平克尼和拉夫特法11、会使用平克尼和拉夫特法求总硫同位素组成方法的原法：在一定的温度下从成矿溶液中同时沉淀的矿物之间以及它们与剩余溶液之间处于同位素平衡状态，矿物的硫同位素组成是成矿温度和总硫同位素组成的函数铅同位素4、铅同位素地幔不均一性的证据有哪些？1）富放射成因铅体系（富集体系）与贫放射成因体系（亏损体系）相混合。在这种情况下，线性排列的斜率可能反映富集与亏损体系最后的同位素平衡年龄2）由地幔分异作用引起，斜率具有一定的年代学意义，即代表地幔时间的年龄5、铅同位素组成的块体效应：地壳是由大大小小的块体拼合而成，不同的构造块体具有不同的演化历史，加之深部地幔也存在不均一性，导致不同的块体具有不同的结构及地球物理和化学特征6、铅同位素构造省：根据铅同位素组成在区域地壳上的不均一性能够将一个地区划分多个铅同位素构造省7、血型铅：不同矿种或不同类型矿床的Pb同位素组成都有自己特定的变化范围8、J型铅：反射成因Pb高，Pb模式年龄小于地层年龄或为负值锶同位素1. BABI的含意，其值是0.7000还是0.7000？玄武质无球粒陨石最佳初始值，小于。2. 哪些岩石是来自地幔的？各类玄武岩以及延伸大断裂带分布的基性岩、超基性岩；玄武岩与金伯利岩中的幔源包体；汇聚板块边界处的蛇绿岩套，太古科马提岩以及碳酸岩等。3.锶同位素地幔不均一性的证据有哪些？(1) 不同区域内的玄武岩具有明显不同的初始87Sr/86Sr(2) 地幔Rb-Sr等时线的出现乃是地幔中锶同位素长期处于不均一状态的一个重要证据。(3) 碳酸岩的锶同位素组成反映这些岩石的初始87Sr/86Sr也具有较明显的变化，表明地幔的锶同位素组成是不均一的。(4) 从各种幔源岩石的初始87Sr/86Sr资料看，上地幔中锶同位素组成的不均一性是确切无疑的，而且这种不均一性有随时间而变化的趋势6.影响海水锶同位素组成的因素有哪些？这种变化主要决定于海水锶的3个来源区的锶同位素组成以及由它们所提供的锶在海水锶中所占的比例。海水的锶同位素组成可由下列公式表示：式中，sw海水； V，S，M分别代表年轻火山岩、古老硅铝质岩石和海相碳酸盐岩石; v，s，m十进制小数，分别代表火山岩、硅铝质岩石和海相碳酸盐岩石在供给海水锶中所占的比例。(87Sr/86Sr)sw=0.704v+0.720s+0.708m 由此可知，高的87Sr/86Sr反映海水锶以古老硅铝质岩石来源为主，低的87Sr/86Sr表明以镁铁质火山岩来源为主。因此，整个显生宙时期内海