同位素复习重点

1、1、区分:放射性同位素：其原值和不稳定，能自发的衰变为其他核的同位素稳定同位素：其原子核稳定，到目前为主，还未发现它们能够衰 变成其他核的同位素2、同位素比值：某种元素的两种同位素丰度的比值3、同位素分馏：在一系统中，某种元素的同位素以不同的比值分配发哦两种物质或物相中的现象同位素的分馏系数：a=Ra/Rb（A/B）表示两种物质或者同一物质的两种相态）5、对于稳定同位素和放射性同位素组成，其变化机理是什么？1 、主要是由同位素分馏引起的 2、同位素分馏 3、放射 性性衰变类型：a衰变：放射岀氦元素和能量B衰变：放射岀B粒子的衰变，有正、负粒子两种Y衰变：原子核内部放射出来的电磁辐射，一般伴随着

2、a、B衰变产生电子捕获衰变：原子核从核外电子壳层中俘获电子而发生的放射性衰变核裂变：原子核分裂成两个或两个以上的中等质量碎片，并同时放岀中子和能量的过程6、同位素交换反应：在不存在化学反应的前提下，调查各种化 合物或不同物相中轻重同位素原子分配比的过程特点：1、可逆反应2、元素的各种同位素化学性质相同，指在 不同化学化合物或物相之间产生轻重同位素原子或分子的分配， 而不发生化学反应。交换前后系统中的同位素原子或分子的总数 保持不变3、交换只限于同一体系中，本质是同位素原子或分子 键的断开和重新组合。4、交换有平衡和非平衡之分，在一定条件下反应总数朝着平衡的方向进行。7、同位素化学年龄测定的的前

3、提：1. 岩石和矿物自形成以来必须始终对母、子体同位素保持封闭的体系，没有没有因后期地质作用的影响而发生母体或子体同位素的带岀或带入2. 必须能准确校正岩石或矿物形成时存在的子体同位素的值。3. 放射性母体同位素的半衰期或衰变常数必须能准确测定，而且半衰期不宜过长或过短，4. 必须准确知道母体和子体元素的同位素组成及其相对丰度，并能精确而又灵敏的测定母、子体元素的含量.8、适用于等时线法测定的样品，必须满足下列条件：1. 所有样品必须具有相同的初始同位素组成，即具有相同的物质来源；同源性2. 所有样品必须具有相同的年龄，即它们是在相对短暂的时 间间隔内形成的；同期性3. 所有样品必须对母、子体

4、同位素保持封闭的化学体系，即样品自形成以来没有受到任何地质作用的迭加改造；封闭性4. 样品要具有合适的母、子体同位素比值.意义及应用：1、可获取等式线年龄 2、可获取初始值同位素的比值9、在U-Pb法测年代体系中选择锆石矿物的主要原因有哪些？1、 高硬度，化学性质稳定使其具有较强的抗风化力有利于 同位素体系保持相对稳定2、 锆石结晶时，选择性富集U （及部分Th）,而非排斥Pb， 较大程度限定了 Pb初始值10、K-Ar法衰变方程计算年龄时应满足以下条件1 、岩石或样品形成以来对K-Ar保持封闭。2、 样品中不存在过剩 Ar并对过剩Ar合理扣除3、样品中具有正常 K同位素组成，除了 K40衰变

5、外，没有同 位素分馏作用或其他过程的影响11、适用于K-Ar年龄测定的样品：1、云母类矿物：K含量多，矿物晶体结构有利于 K-Ar的保存， 但由于封闭下低。样品受轻微加热会发生丢失。2、角闪石：K含量低，但对Ar的保存性好及封闭温度高3、 钾长石、海绿石、伊利石、辉石：过剩Ar海绿石成分不 稳定，钾长石保存能力差，所以选择此类矿物要慎重4、 是用于年轻的细粒中基性火山岩，尤其是玄武岩K-Ar年 龄测定12怎样根据矿物沉淀时的化学环境来估计热液的硫同位素组成？ 在高氧逸度条件下，岀现重晶石或重晶石一赤铁矿一黄铁矿组合为标志，重晶石 S 34S值大致相当于或略大于热液的534S的值。 在低氧逸度条

6、件下，以岀现石墨和磁黄铁矿为标志，磁黄铁 矿的5 34S值大约相当于热液5 34S值。13. 说明稀土元素配分模式（LREE富集、亏损）与 Nd的关系。 说明稀土元素配分模式（LREE与N的关系。a地壳岩石富集轻稀土，sm/nd值低于球粒陨石均一储库的值，起 nd<0；b亏损地幔富集重稀土sm/nd值高于球粒陨石均一储库的值其nd>0.14. 岩浆岩中石英一般比钾长石具有更高的18O/16O,控制矿物18O/16O比值大小的原因：18O富集程度的递降序列的出现同矿物的晶体结构有关，不同键 位与18O的亲和力大小有关，石英中每个氧原子在两个硅原子之 间都是十分强烈的键合原子，因而Si

7、-O最强的化学键 Si-O-Al比Si-O-Si键型矿物的& 18O低，Si-O-Mg比Si-O-Al键型的矿物 &18O 低。石英：Si-O-Si 100% 钾长石 Si-O-Si 50% Si-O-Al 50%钙长石：Si-O-Al 100%15. 蒸发和凝聚过程中，氢氧同位素分馏趋势。蒸发相富集1H和16O,液相富集2D和18O,原因：水分子的蒸汽压与其分子量成反比，所以 H2160比D218O蒸汽压高，水分子 蒸汽压高，蒸发的快，蒸汽压低的慢，因此蒸发结果，使水蒸气 复含1H和160,剩余的水富含 2D和180 蒸汽相富集1H和160,冷凝相富集2D和180,原因：水分

8、子的 蒸汽压与其分子量成反比，所以 H2160比D2180蒸汽压高，水分 子蒸汽压高，蒸发的快，蒸汽压低的慢，因此蒸发结果，使蒸汽 相复含1H和160,冷凝相富含2D和180。16. 岩浆水来源成矿热液的特征有哪些，判断成矿热液来源时应 该注意什么？岩浆水来源成矿热液的特征 1成矿热液的5 180值明显依赖于岩 浆源区的T组成；重熔岩浆水的 5 180纸通常高于地幔来源的出 生岩浆水的值；在重熔岩浆水中，由沉积岩部分熔融形成的重熔 岩浆水的 5 180又高于由火成岩部分熔融形成的（ I 型）重熔岩 浆水的值2.成矿热液的氢氧T组成不随矿床所处的地理位置变化 而变化，一般也与围岩成分的变化无关，

9、在 5 D-5 180图上，位 于岩浆水范围内或其附近 3蚀变岩石的 5 180通常高于新鲜岩石 4成矿温度高，共生矿物 T组成处于平衡状态；成矿热液5 34S为千分之（0+=3）,5 13C为千分之（-7+=2 ） 5成矿热液盐度高沸腾可达千分之 40.6 矿物共生组合特征明显依赖于岩浆源区的 物质组成 7 矿床一般赋存于火成岩体内或其内外接触带中，岩矿 时差小。注意的问题成矿热液在演化中会受到各种因素的影响，为了防止 因数据作用简单解释而得出与成矿地质特征相矛盾的结论，在判 断其来源时应注意 1 成矿地质特征分析，如果矿床形成在时间空 间上都与花岗岩关系密切，成矿热液主要由岩浆水组成；如只

10、在 空间上与某种岩石有关在形成时间上相差明显，则可能是由雨 水（或海水， 地热水）演化而来 2 一般成矿热液中会混入雨水等， 其特点是5 DH2C和5 180H201具有较大变化范围，结合矿床的 地质和地化特征分析，确定成矿热液的来源3在其演化过程中，与周围岩石的T交换使原有的T组成发生明显变化，此时可以结 合其它T研究更加有助于确定来源 4当成矿热液氢氧T组成在 5 D- 5 180图上位于岩浆水区域和雨水线之间时， 分两类讨论 1） 数据点不仅位于岩浆水与雨水线之间，且位于代表赋矿火成岩的 岩浆水与成矿时期当地雨水的两端元组分连接线上时：如成矿作 用在时间和空间上与花岗岩密切相关，成矿热液可能由岩浆水和 雨水混合而成；如在时间上与花岗岩活动无关，可能主要由雨水 演化而来 2）数据点虽位于岩浆水与雨水线之间，但并不位于代 表