1、地球化学课程第六章 同位素地球化学 引 言一、同位素地球化学的学科性质同位素地球化学是研究地球和宇宙体中核素的形成、丰度以及在自然作用过程中分镏和衰变规律的科学。它是地球化学的一个分支学科。同位素是指同一元素原子核内质子数相同而中子数不同的一类原子，它们在元素周期中占据同一个位置。例如，硫有 4个同位素，它们分别为 1632S、 1633S、 1634S和 1635S，这 4个同位素都有 16个质子，因而它们都位于元素周期表第三周期第 A 族。一个元素可以由一种或几种同位素组成。同位素地球化学是研究同一元素具有 2个或 2个以上组成的核素。自然界存在两类同位素：一类是放射性同位素，它们能够自发
2、地衰变形成其它同位素，最终转变为稳定的放射成因同位素；另一类是稳定同位素，它们不自发地衰变形成其它同位素或由于衰变期长其同位素丰度变化可忽略不计。 在地球化学系统中，天然放射性同位素丰度的变异记载着地质作用的时间，同时它们又是地质过程有效的示踪剂，而对于稳定同位素丰度的变异或分镏除了示踪地质过程外，还可指示地质过程中的物理化学条件等。因此，同位素地球化学在研究地球或宇宙体的成因与演化，主要包括地质时钟、地球热源、壳幔相互作用及壳幔演化、成岩成矿作用、构造作用及古气候和古环境记录等方面提供了重要有价值的信息，为地球科学从定性到定量的发展作出了重要贡献。 基本任务1、研究自然界同位素的起源、演化和
3、衰亡历史；2、同位素地质计时，为地球和太阳系的演化确定时间坐标；3、研究同位素在宇宙、地球和地球各圈层中的分布、分配，不同地质体中的丰度及其在地质过程中的活动、富集与亏损、衰亡与增长的规律，阐明同位素组成变异的原因，据此来探讨地质作用的演化及物质来源。研究领域 , 包括有两个方面：1、同位素地质年代学同位素地质年代学是根据放射性同位素随时间变化的规律，测定地质体的年龄与活动历史；另外，放射性同位素的示踪，可用来研究地壳、地幔和其他星体的成因与演化；2、稳定同位素地球化学稳定同位素地球化学是研究地质体中稳定同位素的分布及其在各种条件下的运动规律，并应用这些规律来解释岩石和矿石的形成过程、物质来源及成因等问题。二、同位素地球化学的发展现状同位素地球化学发展迅速，已渗透到地球科学的各个研究领域，如：大地构造学、岩石学、矿床学、海洋学、环境科学、空间科学等。 我国同位素地球化学的研究工作从 1958年开始 , 目前拥有的研究人员和质谱属世界第一。学术团体：1、中国矿物岩石地球化学学会 同位素地球化学专业委员会2、中国地质学会 同位素地球化学专业委员会
