铅同位素地球化学
同位素的化学名词解释大全
同位素的化学名词解释大全引言：在化学领域，同位素是一种常常被提及的概念。
它们是指原子核中的质子数相同、中子数不同的同一种元素。
本文将介绍一些常见的同位素及其化学名词解释，以帮助读者更好地理解这一概念。
一、氢同位素1. 氢-1（H-1）：也称为普通氢或者轻氢，它是最常见的氢同位素，由一个质子和一个电子组成。
它在自然界中的丰度非常高。
2. 氚（T）：氚是氢的同位素之一，其原子核中包含一个质子和两个中子。
由于其不稳定性，氚在自然界中的含量非常稀少。
二、碳同位素1. 碳-12（C-12）：碳的最常见同位素，它的原子核由6个质子和6个中子组成。
2. 碳-13（C-13）：碳的稳定同位素之一，其原子核由6个质子和7个中子组成。
由于其相对较稳定，碳-13常用于核磁共振（NMR）等实验研究中。
3. 碳-14（C-14）：碳的放射性同位素，其原子核由6个质子和8个中子组成。
碳-14的半衰期约为5730年，常用于考古学和地质学中的碳定年。
三、氧同位素1. 氧-16（O-16）：氧的最常见同位素，包括8个质子和8个中子。
2. 氧-17（O-17）：氧的稳定同位素之一，其原子核由8个质子和9个中子组成。
氧-17常用于研究水文地质学和地球化学等领域。
3. 氧-18（O-18）：氧的稳定同位素之一，其原子核由8个质子和10个中子组成。
氧-18常用于气候学和地质学中，以研究气候变迁和水循环等问题。
四、铀同位素1. 铀-235（U-235）：铀的同位素之一，其原子核由92个质子和143个中子组成。
铀-235是重要的核燃料，在核能领域有广泛应用。
2. 铀-238（U-238）：铀的另一个同位素，其原子核由92个质子和146个中子组成。
铀-238在自然界中含量丰富，也可用于核能产生。
五、铅同位素1. 铅-204（Pb-204）：铅的最稳定同位素之一，其原子核由82个质子和122个中子组成。
2. 铅-206（Pb-206）：铅的同位素之一，其原子核由82个质子和124个中子组成。
新疆可可塔勒铅锌矿床形成硫铅同位素地球化学证据
新疆可可塔勒铅锌矿床形成硫铅同位素地球化学证据新疆可可塔勒铅锌矿床是世界上著名的铅锌多金属矿床之一，是中国最大的硫铅锌矿床之一。
近年来，对针对该矿床的形成机理进行了多方面的研究和探索，其中，硫铅同位素地球化学证据是早期研究中的重要内容之一。
本文将从硫铅同位素地球化学证据角度来探讨该矿床的形成机制。
在新疆可可塔勒铅锌矿床中，硫铅同位素组成较为复杂，不同矿物中的硫铅同位素比值存在着一定的差异。
研究表明，矿床中的矿物硫铅同位素组成既与原始岩石有关，也与成矿作用有关。
具体而言，矿床中的硫铅同位素比值受到了热液流体来源、温度、压力等多种因素的控制。
加之可可塔勒矿床的成矿年代背景较为复杂，该矿床的铅锌矿物形成时间跨度较大，基于硫铅同位素的研究还能对可可塔勒矿床的成矿时代和成矿作用机制等方面信息提供一定的指导和帮助。
通过研究矿床中的硫铅同位素组成，可以得出以下几点结论：首先，可可塔勒矿床的铅锌矿物形成时间跨度比较大。
硫铅同位素的研究发现，该矿床中的铅锌矿物形成的时代跨度多达3亿年以上，主要的成矿时代为志留纪晚期至泥盆纪。
同时，矿床中形成的不同铅锌矿物硫铅同位素比值也存在明显差异。
其次，可可塔勒矿床的原始矿物来源复杂。
硫铅同位素的研究发现，在可可塔勒矿床中，不同矿物中的硫铅同位素组成差异明显，显示出不同的物源来源。
可可塔勒矿床蚀变-代谢岩中的硫铅同位素组成显示出与海相变质岩的相似性，而矿床中的硫铅同位素组成则显示出热液流体的特征，表明可可塔勒矿床的矿物来源比较复杂，包括了多种物源。
最后，可可塔勒矿床的成矿作用机制主要受到热液流体的影响。
因为硫铅同位素主要受到热液流体影响，所以可以发现矿床中的硫铅同位素组成与热液流体相似。
矿床中的硫铅同位素比值显示出了明显的硫铅交换作用，这反映了成矿流体的流动和充满不同的开采空间。
总之，硫铅同位素地球化学证据为我们了解新疆可可塔勒铅锌矿床的形成机制提供了重要的信息。
实际在矿床的原始岩石、孔隙水以及古流体等多个方面的数据证明了可可塔勒矿床的成矿机制主要受到热液流体控制，这种基于硫铅同位素的研究表明新疆可可塔勒铅锌矿床的成矿机制较为复杂，需要进一步深入探索和研究。
地球化学分析在矿床成因研究中的应用
地球化学分析在矿床成因研究中的应用地球化学分析是矿床成因研究中的重要工具之一。
通过对矿石、岩石和地壳中元素、同位素组成的分析，可以揭示矿床的成因过程以及地球深部的物质循环。
本文将介绍地球化学分析在矿床成因研究中的应用。
一、矿床成因的基本原理矿床成因研究是在揭示矿床生成过程中，通过地质学、地球化学和矿物学等学科的理论和方法，探索矿床的形成条件和成矿机制。
矿床的形成与地壳板块运动、岩浆活动、地热活动以及水文环境等因素密切相关。
通过对矿床中矿物和岩石样品的元素和同位素组成的分析，可以了解矿床成矿物质的来源、运移和浓缩过程，为矿床的成因提供线索。
二、地球化学分析方法地球化学分析方法主要包括光谱分析、质谱分析、电子探测、化学分析和同位素分析等。
其中，同位素分析是矿床成因研究中最为重要的手段之一。
同位素是具有相同原子序数但质量数不同的同一种元素，其组成不同的同位素在自然界中的分布具有一定规律，可以通过同位素比值的测定来揭示地质体系的演化过程。
三、元素地球化学分析的应用元素地球化学分析是矿床成因研究中常用的手段之一。
通过对矿石、土壤和岩石中元素的含量进行分析，可以了解矿床成分的分布规律。
例如，研究发现在铜矿成矿作用过程中，富铜矿体周围的岩石中富集了大量的铜元素，这为寻找新的铜矿床提供了线索。
四、同位素地球化学分析的应用同位素地球化学分析在矿床成因研究中发挥着重要作用。
同位素分析可以揭示地壳中元素的地质过程、成矿作用过程以及地球系统中的物质循环。
例如，通过对铅同位素的测定，可以判断铅矿床的成因类型，从而指导实际勘探工作。
此外，通过对锆石中铀同位素的测定，可以确定岩浆活动的时代和形成深度，为寻找富锆石的矿床提供了依据。
五、地球化学分析在矿床勘探中的应用地球化学分析在矿床勘探中发挥着重要作用。
通过对矿石、土壤和水体中元素和同位素的分析，可以找到与矿床成因相关的特征元素和异常区域，从而指导实地勘探工作。
例如，在铀矿床的勘探中，研究人员通过对土壤和地下水中铀同位素的分析，发现了一系列与铀矿床形成相关的异常地球化学特征，为铀矿床的勘探提供了新的思路。
铅的同位素
铅的同位素铅是一种常见的金属元素，具有多种同位素。
同位素是指原子核中具有相同质子数（即原子序数）但中子数不同的原子。
铅的同位素主要有铅-204、铅-206、铅-207和铅-208。
铅-204是铅的一种稳定同位素，其原子核由82个质子和122个中子组成。
铅-204的丰度非常低，仅占铅的1.4%左右。
由于其稳定性较高，铅-204在地球上存在的时间非常长。
研究人员可以通过测量铅-204的比例来研究地质年代学和射线测年等领域。
铅-206是铅的一种稳定同位素，其原子核由82个质子和124个中子组成。
铅-206的丰度较高，约占铅的24.1%。
在地球科学中，铅-206的丰度比例被广泛用于测量岩石和矿物的年龄。
这是因为铅-206是铀系列衰变链中的一个中间产物，其形成速率相对稳定，可以用来确定岩石和矿物中铀的衰变历史。
铅-207是铅的一种稳定同位素，其原子核由82个质子和125个中子组成。
铅-207的丰度约占铅的22.1%。
铅-207的比例在地球科学中也被广泛应用于年代测定。
与铅-206类似，铅-207也是铀系列衰变链中的一个中间产物，其形成速率相对稳定。
铅-208是铅的一种稳定同位素，其原子核由82个质子和126个中子组成。
铅-208的丰度最高，约占铅的52.4%。
铅-208的丰度比例也被广泛用于年代测定。
在地球科学中，铅-208的比例还可以用于研究地球内部的物质循环和地球化学过程。
除了这些稳定同位素，铅还有一些放射性同位素，如铅-210和铅-212等。
这些同位素具有较短的半衰期，会不断衰变放出放射性粒子。
由于放射性同位素的不稳定性，它们在地球上的存在时间相对较短，但在核物理学研究和医学应用中具有重要作用。
总结而言，铅具有多种同位素，包括稳定同位素铅-204、铅-206、铅-207和铅-208，以及放射性同位素铅-210和铅-212等。
这些同位素在地质年代学、射线测年、地球化学和核物理学等领域具有重要应用价值。
岩石、矿物中微量铅的同位素组成的测定
岩石、矿物中微量铅的同位素组成的测定
1微量铅的测定
微量元素铅是一种信息量丰富的指标，可以用于研究岩石、矿物中各成分间的相互作用和动力学演化过程，从而推断上层大气和地温的演变及其与古微环境变化的关系。
但是，目前大多数微量铅的测定方法存在乱加标和装置复杂的问题，因此如何准确、简便的测定岩石、矿物中微量铅已成为当今科学家、工人们共同思考的课题。
2微量铅的同位素组成测定
微量铅的同位素组成是衡量岩石、矿物成分物质和微环境变化之间关系的最佳指标。
在此基础上，准确快速、省力的测定岩石、矿物中微量铅的同位素组成显得尤为重要。
3同位素示踪法
目前，示踪及实验室调查等分析技术在测定岩石、矿物中微量铅的同位素组成方面发挥着重要作用。
其原理是将通过经典仪器，以同位素示踪法，结合放射化学和活性自身测定，进行样品中微量铅示踪和测定。
4重要方法
同位素组成测定技术具有准确性高、分析快速等优点，已经成为研究微量铅地球化学的重要手段。
常用的方法包括：X射线荧光分析和
中子谱分析、电感耦合等离子体发射光谱法、原子光谱法、热原子化学分析法和电感耦合等离子体质谱法等。
5结论
测定岩石、矿物中微量铅的同位素组成仍然是研究微量铅地球化学的重要手段，目前常用的重要方法包括X射线荧光分析和中子谱分析、电感耦合等离子体发射光谱法、原子光谱法、热原子化学分析法和电感耦合等离子体质谱法等，在改善这些测定方法的基础上，为研究岩石、矿物中微量铅提供有力支撑，进而推断上层大气和地温的演变，为地质环境的研究和保护事业添砖加瓦。
铅的同位素
铅的同位素铅（Pb）是一种常见的金属元素，其原子序数为82。
铅具有多种同位素，即具有相同的质子数但不同的中子数的同一元素。
铅的稳定同位素有两种，分别是铅-206和铅-207，它们的自然丰度分别为24.1%和22.1%。
此外，铅还有多种放射性同位素，如铅-210、铅-212、铅-214等，它们具有不同的半衰期和放射性特性。
铅-206是铅的最稳定同位素，它拥有82个质子和124个中子，总共206个核子。
铅-206是一种非放射性同位素，不会自发地衰变释放辐射。
由于其稳定性较高，铅-206在地球上广泛存在，并且被用作地球年龄的测定。
地质学家通过测量铅-206与其衰变产物铅-207的比值，可以推断出岩石或矿物的年龄。
这种方法被称为铅-铅定年法。
铅-207是铅的另一种稳定同位素，它具有82个质子和125个中子，总共207个核子。
铅-207的自然丰度较高，也广泛存在于地球上的岩石、矿物和大气中。
铅-207的存在可以追溯到地球形成的早期，因为它是铅-235衰变的终产物。
铅-235是一种放射性同位素，它具有82个质子和153个中子，总共235个核子。
铅-235经过连续的衰变过程最终变为稳定的铅-207。
利用铅-207与铅-206的比值，地质学家可以推断出岩石或矿物的起源和演化过程。
除了稳定同位素，铅还有多种放射性同位素。
铅-210是一种常见的放射性同位素，它具有82个质子和128个中子，总共210个核子。
铅-210的半衰期约为22年，会通过放射性衰变释放出α粒子和β粒子。
由于其较短的半衰期，铅-210在环境中的存在主要是由于其他放射性元素的衰变产物。
铅-210经常被用来研究海洋和湖泊沉积物的沉积速率和地质过程。
铅的同位素在地球科学、环境科学、核能科学等领域具有重要的应用价值。
它们可以帮助科学家研究地球的演化历史、岩石的形成过程、环境的污染状况等。
通过分析铅同位素的比值，可以追溯物质的来源和迁移路径，揭示自然界中的地球化学过程。
铅环境污染的原位环境同位素示踪技术
铅污染的原位环境同位素示踪技术齐孟文中国农业大学背景铅是5种生物毒性显著重金属汞、镉、铬、铅及砷中之一，对人的神经系统、免疫系统、心血管系统及生殖系统等均具有毒性。
由于人类活动的加剧，因采矿、工业及交通粉尘、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致铅环境污染日益受到关注，对铅污染的来源及负担通量分析，有利于从源头对污染进行治理。
铅污染的铅同位素组成具有原位指纹特征，为污染的溯源性分析提供一种便捷的分析技术。
原理自然界的铅有4种稳定同位素，其中204 Pb的半衰期为1.4 ×1017a ,远大于地球形成的年龄4.6 ×109 a ,因而可以看作是稳定同位素, 绝对含量不随时间而变化。
其它3 种是放射性成因稳定性核素206 Pb、207 Pb 和208 Pb，分别是238U、235U、232Th衰变的最终产物, 其同位素丰度随着时间而增加。
铅同位素分子的质量数大, 同位素分子之间相对质量差小, 一旦形成后在次生演化过程，几乎不产生同位素分馏作用，其同位素组成主要受起源区的始铅含量及放射性铀、钍衰变反应的制约, 次生作用过程中即使所在系统的物理化学条件发生改变，同位素组成一般也不会发生变化。
不同的环境介质、成因机制及时间上形成物质具有不同的同位素组成特征,或者说特定的“地球化学指纹”。
因此根据污染样品的铅同位素组成, 结合铅同位素的地球化学背景值, 就可以确定污染来源，进而可以用同位素比率方程求的各主要污染源的贡献。
计量N个端源的同位素比率或核素含量混合的计量方程推导如下。
设其某一元素的一对同位素核素的质量浓度分别记为和，其中i 表示元素,表示来源（）。
令，表示合物中第源所占的质量分数，且和为混合物中该对同位素核素的质量浓度，则有质量平衡定律有ij a ij b j n 1j i ⋅⋅⋅=，，∑=j j j A /A f j A j i a i b in n i22i11i a f a f a f a +⋅⋅⋅++=in n i22i11i b f b f b f b +⋅⋅⋅++=令，移相合并同类项得i i i /a b x =0f b -x (a f b -x a f b -x a n i2i in 2i2i i21i1i i1=+⋅⋅⋅⋅⋅++））（）（用行列式表示方程等价为0f f b -x a b -x a b -x a b -x a b -x a b -x a n 2nn n nn n2n n2n11112n 22n 2222221221=⎥⎥⎥⎥⎦⎢⎢⎢⎢⎣⋅⋅⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎢⎢⎢⎢⎣⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅f b -x a b -x a b -x a 11n 11n 1221211111⎤⎡⎤⎡因为∑ , 该方程组有不全为零的解的充要条件是系数行列式为零,即=1f j 0b -x a b -x a b -x a b -x a b -x a b -x a b -x a b -x a b -x a nn n nn n2n n2n11112n 22n 22222212211n 11n 1221211111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅上式即为同位素或微量元素的n元混合方程的一般形式。
地球化学与地质年代学通过同位素年代测定揭示地球年代
地球化学与地质年代学通过同位素年代测定揭示地球年代地球是我们赖以生存的家园，对于研究地球的年代演化过程及地质历史的研究，地球化学和地质年代学是不可或缺的学科。
地球化学是研究地球及其各个组成部分的元素组成、特征及其演化过程的学科，而地质年代学则是通过各种方法来揭示地质历史和地质时代的学科。
其中，同位素年代测定是地球化学与地质年代学中重要的手段之一，通过测定地质样本中的同位素含量和比例，可以揭示地球的年代信息。
一、同位素的定义和分类同位素是指具有相同原子序数但质量数不同的同一种元素的不同形态。
例如，氢(H)有三种同位素分别为氘(2H)、氚(3H)和普通氢(1H)，它们的原子序数都是1，但质量数分别为2、3和1。
同位素的存在丰度以及同位素之间的比例可以提供关于地球的年代信息。
根据质量数不同，同位素分为稳定同位素和放射性同位素两大类。
稳定同位素指在地质年代尺度上具有较长半衰期的同位素，如氧的同位素16O和18O等。
放射性同位素则指在地质尺度上具有较短的半衰期，会经历放射性衰变的同位素，如铀的同位素238U和铀系列衰变生成的镭同位素226Ra等。
同位素的分类和特性是同位素年代测定技术的基础。
二、同位素年代测定方法1. 放射性同位素衰变法放射性同位素衰变法是确定地质样本年代的常用方法之一。
通过测量样本中母核和衰变产物同位素的比例，计算出样本的年龄。
例如，钾-铀(K-Ar)法可以用来测定火山岩的定年，铀系列法则适用于测定矿物和岩石的年代。
2. 同位素示踪法同位素示踪法是测定地质年代的重要手段之一。
通过测量地质样本中同位素的含量和比例变化，可以揭示地球演化和生物进化的过程。
例如，碳同位素示踪法可以用来研究生物地质历史，氧同位素示踪法则用于研究古气候演化。
三、同位素年代测定在地球演化中的应用同位素年代测定在地球演化研究中发挥着重要的作用。
通过测定地质样本中不同同位素的含量和比例，可以揭示岩石形成的时代、古地球环境的演化以及生物进化的历史。
地球化学中的岩石微量元素与同位素地球化学
地球化学中的岩石微量元素与同位素地球化学地球化学是指研究地球物质组成、结构、性质及其相互关系的学科，是自然科学中的一个重要分支。
在地球化学中，岩石微量元素和同位素地球化学是非常重要的两个部分。
岩石中微量元素和同位素的分布情况，可以反映出地球内部的结构和地球历史上的变化。
岩石微量元素指的是在岩石中相对含量非常低且具有地球化学意义的元素。
这些元素包括锶、锆、铈、铼、铜、铅等，它们具有高度的迁移性和化学反应性。
岩石微量元素的分布受到很多因素的影响，例如：成岩作用、热液作用、地壳移动、火山喷发等。
因此，岩石微量元素的分布情况可以反映出岩石的成因类型、地球内部的构造和作用变化等信息。
与岩石微量元素相比，同位素地球化学更加复杂。
同位素是原子核中具有相同质子数但质量数不同的同种元素，例如碳13和碳14，它们具有相同的电子结构，但质量不同。
同位素地球化学是研究地球物质中同位素分布规律，了解地球历史和地质过程的学科。
同位素地球化学在很多领域都有广泛的应用，例如地球化学、环境科学、气候变化、古生物学等。
同位素地球化学的研究方法主要是采用同位素比值。
同位素比值是指同种元素不同质量数的同位素在自然界中的分布比例。
通过对同位素比值的测定和分析，可以研究地球物质中同位素的分布规律及其相关的地质作用和过程。
岩石中的同位素地球化学研究主要包括放射性同位素和稳定性同位素两个方面。
放射性同位素是指具有放射性衰变性质的同位素，例如铀238、钾40、铅204等。
它们经过不稳定的衰变，最终转化成稳定的同位素，同时放出能量和辐射。
放射性同位素的研究可以用于地球年代学、火山活动和能源开发等方面。
稳定性同位素是指地球物质中稳定的同位素，例如氢3和氢4、碳13和碳12、氮15和氮14等。
稳定性同位素的研究可以为环境科学、气候变化和古生物学提供重要的信息。
总的来说，岩石微量元素和同位素地球化学是地球化学的重要研究内容。
通过研究岩石微量元素和同位素的分布规律，可以了解地球内部的结构和地球历史的变化。
同位素地球化学7
206PbP 206PbI 238U (e238t 1)
[5.1]
207PbP 207PbI 235U (e235t 1)
[5.2]
208PbP 208PbI 232Th(e232t 1)
其中最关键的是所分析的样品在系统被测定时终身保 持Th、U、Pb封闭。
U-Pb等时线测年中最成功的一个地区是海洋碳酸盐岩 的直接定年(Smith和Farquhar，1989)。其它放射性定年
方法已经证明碳酸盐岩要定年是非常困难的，但是因为它 们低的Pb含量(大约100-500ppb)，与相对高的U含量(50100ppb)，多射(rugose)珊瑚在地质时间内能产生可测量的 206Pb的变化。图1表示泥盆纪多射(Heliophyllum)珊瑚的 U-Pb等时线及相伴的一个自生黄铁矿样品。376±10Ma (2σ ,MSWD=4.7)的等时线年龄与大约375-385 Ma的地层 年龄很好相比照。然而，从图1能看到一个Heliophyllum 珊瑚和四个Cystiphylloides中的三个离开了等时线。这可
图2 美国怀俄明 花岗岩山岩基的 等时线图解
a.Th-Pb错误等时 线（上）a的参考 线（下）
第五章U-Th-Pb同位素
§4.1 U-Pb等时线
铅的四个稳定同位素，只有204Pb是非放射成因的。 其它铅同位素都是来自U和Th的三个复衰变链的是终
产物。然而，每个系列的中间成员是相对短寿命的，
因此当涉用几百万年的地质时间尺度时通常被忽略掉。 表5.1表示了最终母体-子体对，其中最重原子量的母体 (238U)衰变到最低原子量的子体(206Pb), 反之亦然。要注 意的是，238U的半衰期与地球的年龄相当，而235U的半 衰期要短得多，因此几乎所有的原始地球中的235U已衰 变成207Pb。232Th的半衰期与宇宙年龄相当。
11_Sr、Nd、Pb同位素地球化学
在锶同位素地层学研究的样品选择上， 应充分考虑其原始组分的抗蚀变能力。 对碳酸盐样品而言，在海水中沉淀(化学 或生物化学作用)的、其原始组分为低镁 方解石的各种组分是进行锶同位素地层 学研究的良好材料。
锶同位素地层学研究中，使用的样品包 括有孔虫碳酸盐、微化石碳酸盐、白垩 和块状碳酸盐软泥、重晶石、非生物海 相碳酸盐胶结物等。
第十一章
锶、钕、铅及锇 同位素地球化学
Sr、Nd、Pb及Os同位素在研究成岩、成 矿作用以及地球演化等过程中意义重大。 这些元素的同位素在研究岩浆岩、变质 岩以及陨石等地外物质，以及地幔地球 化学方面取得了有意义的成果。值得指 出的是，近些年来， Sr、Nd、Pb，特别 是Sr同位素在沉积岩研究中也取得了巨 大的进展。
• 上述特征反映了地下水中不同类型水的 贡献。
四、锶同位素与古季风研究
• 我国学者将Sr同位素引入黄土-古土壤序
列的研究中，并发现锶同位素体系中 Rb/Sr和87Sr/86Sr的比值与黄土地层中的 磁化率有着很好的对应关系，与年均降 水量也有着很好的线性相关关系，因此 他们认为Rb/Sr和87Sr/86Sr比值可以作为 古气候即古夏季风的替代性指标。
比的地壳基底岩石局部熔融所致。大量 的复式岩体都具有这一特征，如著名的 美国西部的加里福尼亚岩基。
3、地球锶同位素演化
地球岩石体系的锶同位素组成主要取决 于岩石的Rb/Sr比及岩石在该条件下经历 的时间。首先确定的是地壳和地幔两大 体系。
• Faure等对起源于上地幔、未被地壳锶混
染的玄武岩和辉长岩的初始锶同位素统 计作图，发现从老到新，它们构成一条 缓慢的增长曲线。
岛弧是俯冲带的一个组成部分，该区火 山岩和深成岩的同位素组成及年龄都具 有随海沟距离而呈规则变化的趋势。 岛弧火山岩的锶同位素组成以地幔来源 为主，并有洋壳玄武岩和海水的影响。 熔融前锶同位素组成的不均一和富铷物 质的优先熔融，可使岩浆中的87Sr/86Sr值 比母源物质高。
镇旬铅锌矿田稳定同位素地球化学研究
种复 杂 多 源 的 特 征 。 相 当 于 或 略 低 于 泥 盆 纪 古 海 水 硫 酸 盐 ｓ值 ［ （ ７ Ｏ —２ ．０ × １ ．Ｏ ５０ ）
１ ３ ０—
，
Ｈ ｌ ｒ ９ ６ ，也 与该 区近矿 围岩 中 ａ ｓ值 （３７ ９ １ ） ×１ 相近或 略高。 ｏｓ ．１６ ］ ｅ １ ． ～１ ．０ ０
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ２—０ ５一ｏ ８
作 者简 介 ：侯 满堂 ，男 ，４ 岁 ，高级 工程师 ，曾 发表论 文 ２ ４ ０余篇 。
维普资讯
陕
西
地
质
第 加 卷
并 且区内台矿地层 中均有层状硫酸盐的 出现 （ 铜淘出现石 膏层 ，月西和水 田沟出现重 晶石 锡 层） ，可 以认 为 矿 床 中 大部 分硫 的来 源 是本 区 同沉 积 期 海 水 硫 酸 盐 ，但 也 有 一 部 分 矿 体 中 的 硫并非 与围岩 中 的硫 为 同 一 形 成机 制。 区 内少 量硫 酸 盐一重 晶石 的 Ｓ值 为 （ ３４ ～ ３ ．４ ３ ．２ ×１ ～，远远高于地层和矿体 的 ｓ值 ，硫来源 的复杂性 。 ６３ ） ０
矿产地多处 。 区 内业 已积 累 了一 些 铅 锌 矿 床 稳 定 同位 素 数据 ， 以硫 、铅 居 多 ，以 泥 盆 系 的 锡 铜 沟 矿 床
四川石棉大水沟碲矿床铅同位素地球化学特征
在 。 Ｐｂ 。 Ｐ ／ ｂ一 。 Ｐｂ 。 Ｐｂ 图 和 。 Ｐｂ Ｐ 一 ／ ／ ｂ
从 表 １ 知 ，６件铅 同位 素组 成 值 ： Ｐ ／ ｂ 可 １ ｂ。 Ｐ
一
Ｐ ／ ｂ （ ２ 上 ， 映 出岩 石 铅 和 矿 石 铅 表 现 ｂ。 Ｐ 图 图 ） 反
曾被 认为 “ 不能形 成 独立矿 床 ， 只呈 伴 生方式 赋存 于 川 省 区 域 地 质 志 ， ９ １ 。 由 于 本 区 处 于 深 断 裂 带 的 １９ ）
其他元 素 的 矿 床 内” 《 国 大 百 科 全 书 ・地 质 学 （中
卷 》 １ ９ ：９ ） 但 是 随着 １ ９ ，９ ３ １ ７ ， ９ １年 四川 石 棉 县 大 水
沟 独 立 碲 矿 床 的 发 现 ， 变 了这 一 说 法 。 改
国 内众 多学 者 对石 棉 县 大水 沟碲 矿 的 地 质 、 构 造和矿 石组 分 的地 质地 球化 学特征 及其成 矿成 因等 方面做 了 大量 的研 究工 作 。银 剑钊 （９ ４ 认 为碲 矿 １９ ）
本 区分为 ３个构 造 岩片 （ 洪坝构 造岩 片 、 水 沟构 大 造岩 片 、 螺构造 岩 片 ） 形成 “ 带 三 片” 蟹 ， 两 的基 本 构
四 川 石 棉 大 水 沟 碲 矿 床 铅 同 位 素 地 球 化 学 特 征
王 玉 婷 何 明友 ， ， 白宪 洲 张 海 张程 远 唐 耀 ， ， ，
（． １ 成都 理 工 大 学 核 技 术 与 自动 化 工 程 学院 ， 都 ６ ０ ５ ； ． 川省 地 质 调 查 院 ， 都 ６ ０ ８ ） 成 １０ ９ ２ 四 成 １０ １
地球化学中的元素和同位素地球化学
地球化学中的元素和同位素地球化学地球化学是一个研究地球物质中元素、同位素分布和演化的学科。
元素是构成地球物质的基本物质，同位素则是同一元素中质量数不同的不同原子核。
元素和同位素的地球化学分析可以帮助我们了解地球的演化历史、地球环境变化、地质过程等多个方面。
一、元素的地球化学元素是地球化学研究的基本单位，地球上的元素分布受制于地球的演化历史和物质组成。
总体而言，地球表层分布的元素可以分为地壳元素、海洋元素和大气元素。
地壳元素是地壳中丰富的元素，包括氧、硅、铝、铁、钙等等，它们占到地壳质量的99%以上。
其中最丰富的是氧元素，它占地壳中质量的46.6%，其次是硅元素，占28.2%。
地壳元素的绝大部分都是宇宙尘埃在地球形成过程中沉积下来的，也有部分来自于岩浆的分异作用和地球内部的物质漏失。
海洋元素主要包括钠、氯、镁、钙等，以及微量元素如铬、钴、铜、锌、铅等。
这些元素常常被沉积在海洋底部的海底泥中，它们的含量一般很低且难以采集分析。
大气元素包括氢、氧、氮、碳以及其他的惰性气体。
其中氧和氮占了大气元素的绝大部分，占比分别为21%和78%。
大气元素是通过地球大气层的物理、化学和生物过程不断循环传输的，它们对地球环境的影响也很大。
二、同位素地球化学同位素是同一元素中质量数不同的不同原子核，同位素地球化学就是研究地球物质中同位素分布和演化的学科。
同位素地球化学的核心是同位素分析技术，它包括同位素质谱分析、放射性同位素年代学和同位素示踪技术。
同位素质谱分析是一种高精度的技术手段，它可以对地球物质中同位素的含量进行精确定量分析。
例如，氧同位素的分析可以用来研究古气候变化，硫同位素的分析可以用来追踪地球物质的来源和演化历史，铅同位素的分析可以用来研究地球内部物质演化和大气污染状况等。
放射性同位素年代学是利用放射性同位素的半衰期来测定物质年龄的技术手段。
不同放射性同位素的半衰期不同，因此可以用来测定不同时间尺度的物质年龄，例如，碳-14同位素可以用来测定古代有机物的年代，铀-铅同位素可以用来测定地球地质历史上的时间尺度。
新疆维宝铅锌矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学特征
新疆维宝铅锌矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学特征新疆维宝铅锌矿床是新疆地区的一个重要铅锌矿床，其地质特征、流体包裹体和同位素地球化学特征具有一定的研究价值。
从地质特征来看，新疆维宝铅锌矿床位于巴音布鲁克山脉北缘，为层控型铅锌多金属矿床。
矿床主要分布在古生代山西组和托木尔苏组的界线附近，主要矿化类型为灰岩型和硫化物填充型。
矿床内主要矿石矿物有方铅矿、闪锌矿等。
流体包裹体的研究是矿床研究的重要内容之一。
在维宝铅锌矿床中，流体包裹体主要以液包裹体为主，包裹体显微测温显示矿床形成温度约为150~300℃，流体盐度为15%~25%，表明成矿流体主要为热液。
流体包裹体中还发现了不同成因的包裹体，其中一部分为矿化前包裹体，显示矿床形成过程中可能经历了多个次成矿事件。
同位素地球化学研究是矿床成因研究的重要手段之一。
在新疆维宝铅锌矿床中，矿石中的铅同位素组成为Pb206/Pb204=17.8~18.5，Pb207/Pb204=15.49~15.63，Pb208/Pb204=37.8~38.3，显示铅同位素组成相对较均一。
硫同位素研究显示，硫同位素组成主要集中在δ34S=-2.2‰~3.4‰之间，反映了成矿流体可能具有一定的硫同位素分馏效应。
综上所述，新疆维宝铅锌矿床具有典型的层控型铅锌多金属矿床地质特征，矿床形成过程中可能经历了多个次成矿事件。
流体包裹体研究显示，成矿流体为热液，温度和盐度变化较大。
同位素地球化学研究表明，铅同位素组成比较均一，硫同位素组成反映了一定的硫同位素分馏效应。
这些研究结果对于揭示矿床成因、找矿远景及矿床的资源潜力具有重要意义。
此外，还有一些研究揭示了新疆维宝铅锌矿床与区域构造演化的关系。
研究发现，在成矿过程中，矿床的形成与古生代的后碰撞造山带演化密切相关。
矿床形成时期正值该地区经历了地壳挤压和变形剪切的构造环境，这为矿床的形成提供了适宜的构造场所和构造应力。
此外，矿床地球化学研究还揭示了矿床形成的物质来源及演化过程。
铅同位素地球化学及U-Th-Pb法年龄测定
铅同位素主要特性及其在地质科学研究中的应用摘要：本文前半部分简要概括了铅及铅同位素的主要化学特征。
在后半部分，列举了铅同位素在地球科学研究中的若干应用：比如地质年龄测年以及测年中应该注意的内容；铅同位素演化与构造环境；区域铅构造-地球化学省；铅同位素的地质示踪作用等。
关键词：铅同位素 U-Th-Pb测年同位素演化与构造环境同位素示踪一、铅及铅同位素的主要特征(1)铅的主要特征铅是自然界中常见的元素之一，原子序数为82，原子量为207.2，位于元素周期表第六周期第ⅣA族。
铅属亲硫元素，但它除具有亲硫特性(形成方铅矿)外，还具有亲氧特性。
后者表现为铅以类质同象形式存在于某些硅酸盐矿物中。
铅能与钾、锶、钡、钙等产生类质同象替换，是因为他们的离子半径相似，铅为1.32Å、钾为1.33Å、锶为1.27Å、钡为1.43Å、钙为1.06Å。
此外，在许多火成岩，特别是花岗岩的硅酸盐矿物中，发现有微量铅，它们可能是以Pb2+离子形式存在的。
一般而言，从橄榄岩到花岗岩，随着岩石中SiO2含量增加，铅平均含量0.2×10-6逐渐升高至22.7×10-6。
这种相关现象主要同岩浆演化过程中，硅与钾密切共生，而铅与钾的离子半径又十分相似有关。
(2)铅同位素主要特征铅同位素的种类自然界中铅有8种同位素，其中4种是放射性同位素，4种是稳定同位素。
4种放射性铅同位素是：210Pb，211Pb,212Pb和214Pb，它们分别是3个衰变系列的中间产物，即铀系中的210Pb和214Pb。
铀锕系中的211Pb和钍系(中的212Pb。
除半衰期较长的210Pb(T=22.3a)可用于测定100a以内近代火山作用的年龄外，其他几个放射性同位素由于半衰期很短，在地质上应用不广。
铅的4种稳定同位素是：204Pb,206Pb,207Pb和208Pb。
其中，204Pb是非放射成因铅，迄今还未发现它的放射性母体同位素，因此它可能是在元素合成的过程中产生的。
铅同位素示踪的研究现状
铅同位素示踪的研究现状铅同位素示踪研究是目前研究的热点问题之一，随着稳定同位素示踪技术的快速发展，铅同位素示踪应用在土壤重金属污染、大气降尘、沉积物等方面具有重要的指导意义。
文章简要的从铅同位素在各领域的应用和研究意义进行简单的介绍。
标签：铅同位素示踪；研究方法；环境污染1 概述隨着人类文明的快速发展，工业化进程也加快了发展，由于人类近几十年来过度的对矿山开采、工业生产、金属冶炼等快速发展的原因，导致现在的大气、水、沉积物和土壤重金属污染越来越严重，并引起了一系列的环境问题，已经严重危害了人体的健康，同时也对经济发展造成了束缚。
目前重金属污染已经成为了全球性的一个环境问题，因此，研究重金属染物的准确来源、组成、性质、分布和传输规律及未来的变化趋势是对于环境保护和治理具有重要的理论和实际意义。
调查明白污染源，治理污染已经成为目前一个刻不容缓的问题。
目前稳定同位素示踪技术是探讨环境中重金属污染源解析的有效方法之一。
在自然的体系中，铅同位素在示踪多源污染方面有着不可比拟的优势，不同铅的来源组成了不同铅的同位素，由于这样的铅同位素丰度较高，比值相对稳定，而且和重金属迁移过程中的物理化学条件变化关联度很低，因而在实际操作中更容易测定其数值。
并且，铅同位素受后期地质地球化学作用影响小，可以较好地保留污染源的源区特点，起到了地球化学“指纹”作用。
所以，铅同位素示踪技术可以有效地示踪环境中不同介质中铅污染的来源，特别是在研究铅重金属污染源方面，铅同位素示踪技术日趋成熟并成为污染源识别的一种强有力手段。
铅（Lead）位于元素周期表中第6周期第IV A族元素，原子序数82，原子量207.2，密度11.34g/cm3。
铅与其他稳定的化学元素相比，质量最大，并且在自然界中有4种稳定同位素：204Pb、206pb、207Pb和208Pb，和20多种放射性同位素，其中204Pb不会发生衰变，至今没有发现它有放射性母体，可以认为204Pb丰度保持不变。
u-pb定年标准
u-pb定年标准一、引言U-Pb定年是地质学中常用的同位素定年方法之一，通过测定铀（U）和铅（Pb）同位素组成来推断样品形成年代。
本标准规定了U-Pb定年过程中所涉及的术语和定义、仪器设备、样品准备、实验步骤、数据记录和处理等相关要求。
二、术语和定义1.铀铅同位素铀（U）和铅（Pb）是地球化学元素周期表中的两个元素，它们在自然界中存在多种同位素变体。
2.U-Pb定年通过测定样品中铀（U）和铅（Pb）的同位素组成，推断样品形成年代的方法。
三、仪器设备1.放射性核素分析仪用于测定样品中的放射性核素含量，包括铀（U）和铅（Pb）。
2.电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）用于分析样品中的元素成分，以及铀（U）和铅（Pb）的同位素组成。
3.高温炉用于灼烧样品，去除其中的有机物和易挥发元素。
4.天平精确到0.0001g，用于称量样品。
5.烘箱用于干燥样品和容器。
四、样品准备1.样品来源：本标准适用于地质学、地球化学等领域中需要进行U-Pb定年的样品，如岩石、矿物、化石等。
2.样品处理：样品需经过破碎、磨细、分样等处理，以确保测定结果的准确性。
3.容器选择：用于盛放样品的容器应选择不易溶于酸、不易吸附放射性元素的材质。
4.标签：样品标签应包括样品名称、来源、取样地点、取样时间等信息。
五、实验步骤1.灼烧：将样品置于高温炉中灼烧，去除其中的有机物和易挥发元素。
2.溶解：将灼烧后的样品置于溶解罐中，加入适量酸溶液，进行酸溶。
3.进样：将酸溶后的溶液进样至放射性核素分析仪中进行分析。
4.数据记录：记录铀（U）和铅（Pb）的放射性核素含量数据。
5.数据处理：根据实验数据，采用相关软件进行数据处理，推断样品形成年代。
六、数据记录和处理1.数据记录：详细记录实验过程中的各项数据，包括铀（U）和铅（Pb）的放射性核素含量、灼烧时间、溶解温度和酸溶液浓度等。
2.数据处理：根据实验数据，采用相关软件进行数据处理，计算出铀（U）和铅（Pb）的同位素组成，并根据同位素地质年龄计算公式推断样品形成年代。
云南金顶超大型铅锌矿床碳、氧、锶、铅同位素地球化学
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈｅ Ｊ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｚｎ ． Ｐｂ ｄｅ ｐ ｏｓ ｉ ｔ ｉ ｎ Ｙｕ ｎ ｎａ ｎ Ｐｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ．ｉ ｓ ｔ ｈｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｔ Ｚｎ ． Ｐ ｂ ｄｅ ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｎ Ｃｈｉ ｎａ ．ａ ｎｄ ｏ ｎｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｌ ｄ — ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ — ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ Ｚｎ＋ Ｐｂ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｈａ ｎ １ ０ Ｍｔ ． Ａ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ ，ｏ ｘ ｙ ｇｅ ｎ ａ ｎ ｄ
１ ８ ３ ７ ３～１ ８ ． ４ ５ ２ ， ｏ ７ Ｐ ｂ ／ ｏ ４ Ｐ ｂ １ ５６ ０ ５～ １ ５ ． ６ ６ ８ ， 。 。 Ｐ ｂ ／ 叫Ｐ ｂ ３ ８５ ２ ４ ３ ８ ． ７ ２ ６ ） 在 铅演化 图解 上位 于造 山带演化 线 与
．
．
上 地壳 演化 线 之间 ，变 化范 围类 似 于兰坪 盆地 上地 壳沉 积岩 系 和喜 马拉雅 期岩 浆岩 。综 合分 析认 为 ，金顶 铅 锌矿 至少 存在 两期 热 液矿化 事 件 ，主矿 化期 成矿 流体 主要 来 源于 富含有 机质 的上 三叠 统三合 洞 组灰 岩 中 的地层水 ，可能有 深源 组分 的加入 ；矿 化后 期成 矿流 体 系大气 降水 。成矿 流体在 盆地 中迁移 时与 围岩（ 含膏 岩） 发生 了强烈 的水岩 反应 。成 矿金属 可能来 源 于上三叠 统三合 洞组 灰岩和 喜马拉 雅期岩 浆岩 。
素相对 集 中（ ｏ ２ ２ ． １ ％ ｏ 一２ ３ ． ５ ％ ０ ） ，类 似于 沉积 岩 ，Ｓ ｒ 含量 较高（ ｓ ｒ １ ６ ３ —１ ９ ２ ０ ｇ ｇ ／ ｇ ） ，富放 射成 因锶（ 盯 Ｓ ｒ ／ Ｓ ｒ
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铅同位素地球化学
铅同位素地球化学
lead isotope geochemistry
研究自然物质中铅同位素的丰度、变异规律及其地质意义。
自然界铅由204Pb、206Pb、207Pb和208Pb4个稳定同位素组成,它们的丰度分别为1.4％、24.1％、22.1％和52.4%。
204Pb是非放射成因的,206Pb、207Pb、208Pb是由238U和235U 和232Th 3个天然放射性同位素经过一系列α、β衰变后最终形成的稳定同位素。
这3个衰变系列可分别用下列简化式来表示：
238U→8α+6β-+206Pb
235U→7α+4β-+207Pb
232Th→6α+4β-+208Pb
铅同位素地球化学主要用于研究含放射性元素极低的矿物或岩石中的铅同位素组成。
这些铅同位素组成自矿物或岩石形成之后不再发生变化，即不再有放射成因铅的加入，如方铅矿、白铅矿、长石、云母等及其所形成的矿石和岩石中的铅均属此类，把此类铅叫做普通铅。
根据普通铅的演化历史和源区性质可分为单阶段铅和多阶段铅。
单阶段铅是指封闭体系中铅同位素组成保持恒定。
如果一组样品是同源的，那么，它们的铅同位素比值如206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb等应该也是相同的。
多阶段铅是指开放体系中普通铅同位素组成的变化。
这种铅曾与具有不同U/Pb、Th/Pb比值的体系伴生过,而且铅在这些体系中存在的时间也各异，因此，铅同位素比值就会发生相应的变化。
为追索这种铅的复杂历史，已建立了多种数学模式。
通过铅同位素地球化学研究，不仅可以确定成矿时代（见区域成矿学）或模式年龄（按照某种理论模式确立的公式计算年龄），而且还可判断成矿物质来源、矿床成因等。
例如根据铅同位素组成及其特点，认为成矿物质的最初来源可分为幔源、壳源和混合来源。
207Pb／204Pb比值或μ值(238U/204Pb)高的铅来自上地壳，低μ值的铅来自下地壳或上地幔。
造山带（岛弧）铅被认为是地壳铅与地幔铅混合的结果。
再如，矿床是单成因还是多成因、成矿物质是单一来源还是多种来源等问题均可利用铅同位素比值来判断。