地球化学讲义+第五章同位素地球化学（中国地质大学）.pptVIP

中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 1. 原 理 因而由87Rb衰变而产生的87Sr，可根据放射性同位素年龄测定公式（1）： 87Sr（样品）－87Sr（初始）=87Rb（样品） · （eλt-1） (1) (λ=1.47×10-11年-1) 87Sr(样品)=87Sr(初始)+87Rb(初始) · （eλt-1） 质谱仪上测定同位素比值要比测定绝对值来得精确，86Sr自地球形成以来其原子总数基本保持不变，为一常数，为此： (87Sr/86Sr)样=(87Sr/86Sr)初+(87Rb/86Sr)样·（eλt-1） (2) 利用(2)式,其年龄公式为： t=(1/λ)ln{1+[(87Sr/86Sr)样－（87Sr/86Sr)初]/(87Rb/86Sr)样} 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 2. Rb－Sr模式年龄测定 从上式可见，在计算年龄t值时，除了要知道λ值外，还需对样品中初始锶有一个适当的估计。 不同岩类样品混入的初始锶(87Sr/86Sr)0是不同的。 地幔、陨石、月岩（87Sr/86Sr)初=0.6999 地壳源地质体（87Sr/86Sr)初=0.7120 花岗质岩石（87Sr/86Sr)初=0.7100 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 例：测某花岗岩的样品： ???? （87Sr/86Sr)样=2.283，（87Rb/86Sr)样=558.8； ??? 代入公式? ?t=198.31Ma? (亦可查表)； 样品采集：Rb没有自己的独立矿物，只能以类质同像的方式进入含钾矿物晶格。 ???? （Rb+? 1.48? → K+? 1.33 ?） 花岗岩: 锂云母、钾长石、其它云母类矿物； 沉积岩：沉积自生矿物海绿石； 变质岩：蚀变钾长石、蚀变云母类矿物； 方法缺点：对初始锶的估计是人为的、粗略的，计算年龄值误差大。 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 3. Rb－Sr等时线法 为了弥补对初始锶估计的缺陷，设计了Rb－Sr等时线法 。 假设:①一组同源样品在同一时间形成；　?? ②母源中Sr在样品形成时，同位素已均一化，为此，样品中的初始值（87Sr/86Sr）各处相同；　??? ③通常情况下，由于矿物成分上的差异，各样品中Rb/Sr比值是不同的，经过时间t以后，各样品的（87Sr/86Sr)样、(87Rb/86Sr)样将呈线性，（半衰期相同），其线性方程为： 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 Y=ax+b 其中Y：(87Sr/86Sr)样 a：斜率（eλt -1） x：(87Rb/86Sr)样 b：截距（87Sr/86Sr） 实际工作中如何获得t和(87Sr/86Sr)0 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 实际工作中如何获得 t 和（87Sr/86Sr）：　??? ① 采集一组同源样品(岩石+矿物)；??? ② 测得每个样品的(87Sr/86Sr)样和(87Rb/86Sr)样比值；??? ③ 即可在座标图上, 或用最小二乘法拟合成一条直线,获知直线的斜率：tanα=(eλt-1)，即可求出样品的等时线年龄。?? ? ? t=1/λln(1+tanα)??????????????????? tanα=D/N=[(87Sr/86Sr)样-(87Sr/86Sr)]/(87Rb/86Sr)样??? ④ 等时线与纵坐标的交点截距b，为初始锶（87Sr/86Sr） 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 4. Rb－Sr等时线法样品的采集 注意事项： ① 一组样品采集在同一母体上(保证是同源,才能有一致的87Sr/86Sr初始值)； ② 样品布点的空间分布合理(以免样品Rb/Sr比值接近,形成不了等时线)； ③ 尽力保证样品新鲜,不受后期作用影响(保持封闭体系)； ④ K含量低的样品(超基性岩)不应用此法,沉积岩样品应是同生沉积矿物(海绿石)。 中国地质大学地球科学学院地球化学系制作，2018年12月8日更新 工作步骤