地球化学课件-同位素地球化学基础.pptVIP

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2023-01-09 发布于山东
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地球化学课件-同位素地球化学基础.ppt

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同位素地球化学基础二、铷-锶法年龄测定和锶同位素地球化学 1.Rb-Sr衰变体系（1）Rb和Sr的同位素 Rb: 85Rb (72.15%) 87Rb (27.85%) 同位素地球化学基础 Sr: 84Sr 0.56% 86Sr 9.86% 87Sr 7.02% 88Sr 82.56% 同位素地球化学基础 (2)Rb的衰变常数和半衰期 87Rb = 87Sr + ?- ?Rb = 1.39?10-11 a-1 ? Rb = 5.0?10-11 a-1 ? 同位素地球化学基础根据 D* = N(e?t - 1), 有 87Sr* = 87Rb(e?t - 1) t = 1/? ln (1+ 87Sr*/ 87Rb) 适用的样品：钾长石、白云母、天河石、钾盐等钙是常见组分同位素地球化学基础设 87Sr? = 87Sro + 87Sr* 87Sr? = 87Sro + 87Rb(e?t - 1) 用非放射性成因86Sr除，得到 (87Sr/ 86Sr)? =( 87Sr/ 86Sr)o + (87Rb/ 86Sr)(e?t - 1) 同位素地球化学基础给定(87Sr/ 86Sr)o和根据地壳中平均(87Sr/ 86Sr)o =0.712 地幔中平均(87Sr/ 86Sr)o =0.699 由下式可得模式年龄: t = 1/? ln {[(87Sr/ 86Sr)? - (87Sr/ 86Sr)o]/ (87Rb/ 86Sr)+1} 同位素地球化学基础 2.Rb-Sr等时线法同位素地球化学基础方法的特点：与不含初始锶方法和模式年龄相比，精度较高。可得到初始86Sr/86Sr值（用于判断来源）。根据数据点拟合好坏程度可以检验体系封闭性。同位素地球化学基础 3. Rb-Sr等时线年龄研究的必要条件体系封闭体系封闭以前均一化各样品之间的87Rb/86Sr值差别远远大于样品的87Sr/86Sr值误差范围。同位素地球化学基础 4. Rb-Sr等时线年龄研究的注意问题（1）岩浆岩可达到均一化深成岩的结晶时间相对于其年龄可忽略。喷出岩快速冷却，等时线年龄代表形成年龄。同位素地球化学基础（2）变质岩变质作用会使Sr同位素重新均一化小范围的均一化：全岩等时线为代表岩石形成年龄，矿物等时线为变质年龄。大范围的均一化：均代表变质年龄。同位素地球化学基础（3）沉积岩 87Sr来源：陆源碎屑物自生矿物（海绿石等）同位素地球化学基础 5.锶同位素地球化学同位素地球化学基础三、U-Th-Pb法定年和铅同位素地球化学 1. U-Th-Pb的同位素 U： 238U 99.27% (?=1.55?10-10,? = 4.47?109) 235U 0.70% (?=9.85?10-10,? = 7.04?108) 234U 0.006% 同位素地球化学基础 Th: 232Th(?=4.95?10-11,? = 1.4?1010) Pb: 204Pb 206Pb 207Pb 208Pb 同位素地球化学基础除Pb外，余为放射性成因铅，反应总过程如下： 23892U = 20682Pb + 8 42He +6?- +E 23592U = 20782Pb + 7 42He +4?- +E 23290Th = 20882Pb + 6 42He +4?- +E 同位素地球化学基础 2. U-Th-Pb法年龄测定根据基本公式：D* = N(e?t - 1) (206Pb/204Pb)? =(206Pb/204Pb)o + (238U/ 204Pb)(e?t - 1) (207Pb/204Pb)? =(207Pb/204Pb)o + (235U/ 204Pb)(e?t - 1) (208Pb/204Pb)? =(208Pb/204Pb)o + (232Th/ 204Pb)(e?t - 1) 同位素地球化学基础上式分别整理得： t = 1/?1 ln {[(206Pb/ 204Pb)? - (206Pb/ 204Pb)o]/ (238U/ 204Pb)+1} t = 1/?2 ln {[(207Pb/ 204Pb)? - (207Pb/ 204Pb)o]/ (235U/ 204Pb)+1} t = 1/?3 ln {[(208Pb/ 204Pb)? - (208Pb/ 204Pb)o]/ (232Th/ 204Pb)+1} 可得到三个值适用的矿物：沥青铀矿，晶质铀矿，钍石，锆石，独居石，磷灰石等。同位素地球化学基础三个年龄值不一致时，用两式联立得: (207Pb/ 204Pb)? - (207Pb/ 204Pb)o 235U (e?2t - 1)