稳定同位素原理及在矿床学上的应用.ppt
稳定同位素原理及在矿床学研究中的应用
;§1、同位素应用原理
§2、同位素测试仪器
§3、同位素样品采集及加工
§4、同位素的应用及本卷须知;放射性同位素——原子核不稳定，能自发地衰变成其它的同位素，目前发现的有1200多种。
稳定同位素——原子核稳定不能自发地进行某种核蜕变的同位素。
不同的同位素具有不同的丰度值称同位素丰度;轻同位素〔C，H，O，S，N〕，其同位素组成的变化主要由同位素分馏作用引起
放射性成因的Sr、Nd、Pb等同位素组成的变化那么主要由母体同位素的放射性衰变引起。;同位素效应——同位素质量差所引起的物理和化学性质的差异。
同位素分馏——在一系统中，元素的同位素以不同的比值分配到两种物质或物相中的现象，用分馏系数又称别离系数α表示。
αA-B=RA/RB;RA,RB分别表示两种物质中的同位素比值。;同位素组成?值:样品的同位素比值相对于标准样品同位素比值的千分偏差
?〔‰〕=〔〔R样/R标〕-1〕×1000
R样：样品的同位素比值;R标：标准样品的同位素比值
??0说明样品较标准样品含较重的同位素
??0说明样品较标准样品含较轻的同位素
?=0说明样品与标准样品同位素比值一致
千分分馏〔1000lnα〕和同位素分馏值Δ：相对富集系数值——指两物质间的同位素组成差异
1000lnα≈ΔA-B=δA—δB;从严格意义上讲，在周期表中所有元素的不同种同位素由于其质量上存在差异，在自然界的各种物理，化学和生物的反响和过程中都会发生同位素分馏，这些反响和过程包括：蒸发作用，扩散作用，吸附作用，化学反响，生物化学反响等等。;;影响同位素分馏的因素
〔1〕同位素质量的影响，是发生同位素分馏的根本原因，差异大，分馏大；
〔2〕化学键性质的影响：一般重同位素优先富集于较强的化学键中。
〔3〕反响温度的影响：温度越高，分馏效应减小，温度足够时→1
〔高温〕
〔低温〕;〔1〕同位素分馏程度与相对质量差有关：?17O/?18O≈0.5;平衡交换反响：;瑞利分馏：;§1???同位素应用原理
§2、同位素测试仪器
§3、同位素样品采集及加工
§4、同位素的应用及本卷须知;根本原理：带电粒子在磁场中偏转，不同质量数粒子偏转半径不同，从而区分不同的同位素丰度比。
——根本方程
偏转半径：
R——离子轨道曲半径
m——原子质量单位
U——加速电压
B——磁场强度
e——电荷〔带电荷离子，e=1，e=2……〕;离子源;§2.2仪器结构;气相色谱/热转换/同位素比值质谱计
GC/TC/IRMS;§1、同位素应用原理
§2、同位素测试仪器
§3、同位素样品采集及加工
§4、同位素的应用及本卷须知;1、根据研究对象和目的，选择有效的研究方法：;2、根据研究对象、目的和研究
方法，采集有效的样品;§3.2本卷须知;§3.2样品处理;;;;;;§1、同位素应用原理
§2、同位素测试仪器
§3、同位素样品采集及加工
§4、同位素的应用及本卷须知;§4.1同位素标准;同位素之比
?;〔1〕陨石、月样的稳定同位素；
〔2〕现代大气圈、生物圈、水文去圈的同位素分布规律；
〔3〕古气候、古温度、古地理环境；
〔4〕岩石、矿床的成因、物质来源、探矿指标；
〔5〕成矿、成矿的物理—化学条件及形成温度；
〔6〕地幔及地壳演化、地球早期历史、大气圈、水圈、生物圈的演化；;H、O同位素在矿床学中的应用;天然水物相改变及交换反响时水的氢氧同位素组成变化;海洋水;;大气降水;;地热水;孔隙水、建造水、盆地卤水;初生水、岩浆水和变质水;水岩反响公式：
Wδi水+Rδi岩石=Wδf水+Rδf岩石;;§4.3影响成矿溶液重H、O同位素组成的因素;§4.4成矿溶液的H、O同位素组成测定方法;§4.5同位素地质温度计;第*页/共78页;第*页/共78页;根据Sheappard〔希派特〕对南北美洲环西太平洋斑岩成矿带氧、氢同位素组成的研究：;根据Sheappard〔希派特〕对南北美洲环西太平洋斑岩成矿带氧、氢同位素组成的研究，从北到南采集两种类型的蚀变矿物，测定