第六章 稳定性同位素地球化学.pdf

第六章 稳定性同位素地球化学 Stable Isotope Geochemistry 内容提要 Part A 稳定同位素的基本理论 Part B 地质常用稳定同位素 Part A 稳定同位素的基本理论 1. 稳定同位素定义 2. 稳定同位素基本特征 3. 稳定同位素分馏原理 4. 稳定同位素温度计 5. 稳定同位素分析与标准 定义 • 同位素可分为两类 – 稳定同位素stable isotopes – 不稳定或称放射性同位素 unstable/radioactive isotopes • 稳定同位素是个相对概念，即现今技术 条件下观察不到有放射性衰变现象的同 位素，超过250个 稳定同位素规律 稳定同位素分布有两大规律 1. 对称性（symmetry）规律 低质量稳定核素的中子（N）和质子（Z ）数近于 相等，即N/Z近似为1。对于质子数大于20的稳定 同位素，其N/Z的极限比值为约1.5 2. Oddo-Harkins规律 偶数原子数核素大大多于奇数原子数核素 （1）对称性规律 = stable nuclides = naturally occurring long-lived unstable nuclides = naturally occurring short-lived unstable nuclides （2）Oddo-Harkins规律 质子数- 中子数 稳定核素数 偶数-偶数 160 偶数-奇数 56 奇数-偶数 50 奇数-奇数 5 偶数 奇数 质子数为奇数 和偶数的稳定 同位素在自然 中的分布统计 质子数 同位素数量 地球化学常用稳定同位素特征 包括H、C 、N、O 、S 和Li、Si 、Cl 等元素 的同位素，主要特征： • 原子数相对较低。常指质量数小于40的稳定核素，区 别于高质量数稳定核素，包括放射成因同位素等 • 同元素的同位素间相对质量差异较大 • 它们之间常以强共价键结合 • 多具一种以上氧化价态，形成多种化合物，或组成自 然界固态或液态物质的重要部分