文档详情

第十讲 稳定同位素地球化学.pdf

发布:2017-09-25约3.16万字共79页下载文档
文本预览下载声明
第十讲 地质常用主要稳定同位素简介 18  O Full atmospheric General Circulation Model (GCM) with water isotope fractionation included. 内容提要 基本特征 氢同位素 碳同位素 氧同位素 硫同位素 10.1. 传统稳定同位素基本特征 只有在自然过程中其同位素分馏变化为可测量范围的元素, 才能应用于地质研究用途,这些元素的质量范围多40 ; 多为能形成固、气、液多相态物质的元素,其稳定同位素 组成可发生较大程度变化。总体上,重同位素趋于在结合 紧密的固相物质中富集;重同位素趋于在氧化价态最高的 物相中富集; 生物系统中的同位素变化常用动力效应来解释。在生物作 用过程中(如光合作用、细菌反应及其它微生物过程) ,相 对于反应初始组成,轻同位素趋于在反应生成物中富集。 10.2. 氢(hydrogen) 直到1930年代,人们才发现H不是由1 个同位素,而是 由两个同位素组成: 1H :99.9844% 2H(D) :0.0156% 在SMOW中D/H=155.810-6 3 氢还有一个同位素氚( H),但为放射性核素,半衰期仅 为~12.5y。 10.2.1 氢同位素基本特征 与多数重元素的同位素组成不同,太阳系物质具有高 度不均一的氢(氧)同位素组成,尤其是内地行星与彗星 之间; 1H与D 同位素间质量相对差最大,在地球样品中表现 出最大的稳定同位素变化(分馏)范围; - 从大气圈、水圈直至地球深部,氢总是以H O、OH , 2 H 、CH 等形式存在,即在各种地质过程中起着重要 2 4 作用; 氢同位素以D表示,其同位素测量精度通常为0.5‰至 2‰(相对其它稳定同位素偏低)。 JFC: Jupiter family comets OCC: outer solar system Oort cloud comets 内地行星与碳质球粒陨石具有相似的氢同位素组成,但与彗星之间存在差异 (Taylor, 2015, PSRD: Water in Asteroid 4 Vesta) (Robert , 2011, Nature Geoscience) 行星和陨石的氢同位素组成 (Alexander et al., 2012, EPSL) NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA Water in apatite in meteorites from Vesta varies in its hydrogen isotopic composition. Range is similar to the range in Earth. 来自小行星带不同陨石样品中磷灰石的氢同位素组成 (Sarafian et al., 2014) 逃逸至大气圈的“轻”H Escape of “light” H from the atmosphere 雨水Meteorite Water 海水Oceanic Wat
显示全部
相似文档