同位素地质年代学-Sm-Nd法

T2DM
1 λ
ln
143 Nd 144 Nd
Sa m ple
0
(0.12
147 144
Sm Nd
Sample
0
)
(e
t
0.12
147 144
Sm Nd
DM 0
1)
143 Nd 144 Nd
DM
0
1
上式中t为岩石的形成（变质、结晶或沉积）年龄。
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两阶段模式年龄
那么，亏损地幔147Sm/144Nd的现今值为何是0.2137？
复习及引申
在低温及高温条件下，由于重核同位素质量差极小（~1%），因此，重 核同位素在各种地质作用过程中可视作不分馏（离），即，某元素的同 位素在各自然体系中保持一定的比例。例如：
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某元素的同位素在各自然体系中保持一定的比例。例如：
复习及引申
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Sm-Nd化学性质
147 62
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亏损地幔性质
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亏损地幔性质
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对于CHUR， 143Nd/144Nd和 147Sm/144Nd可测
CHUR≈BSE
两阶段模式年龄
公O司celaongoic及b名as称alts are produced at ocean ridges and ocean island
Materials: unaffected by old continents, but derived from the mantle 岩浆作用过程中Sr-Hf-Nd-Pb子体同位素不变 大洋岩石圈源自地幔，经过了较短的演化时间和演化寿命经历了较少的混染
什么是储库？
在自然界存在一种特殊的体系，在一定物理化学条件下发生物相分离。
6.54 1012
y 1
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T2DM
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两阶段模式年龄
模式年龄的计算只适合于样品的147Sm/144Nd=0.09~0.13，如果样品 的147Sm/144Nd<0.09或>0.13，一些学者提出是岩石形成时Sm/Nd分 馏造成的，而地壳的平均147Sm/144Nd=0.12，此时可采用二阶段模 式年龄：
总结
储库子体是测出来的，母体是算出来的。计算过程中假定抽离不改变成分，仅放射性累 积改变同位素组分。
如果储库瑞利抽离，Sm/Nd比值改变，那么，放射性累积概率会随时改变。
Workman， 2005，EPSL
困难：脉动式， 阶段性，抽离体 积是否有变化
那么公，司l7o0g0o及M名a，称 1500 Ma之前， DM, EM1，HIMU情况如何？
0.51315 0.2137
瑞18利95男年爵瑞三利世
成功地分离
出惰性气体
氩而荣获
1904年诺贝
尔物理奖。
他还发现，
现 称 为 瑞 利 已知：BSE母、子体
散 射 ； 解 析 已知：DM子体
天空为何是 蓝色的。
已知：DM从BSE中抽离时间
(147Sm/144Nd)DM=0.2137
什么是储库？
公（司Calowgood及e名t称al., 2013, GSA Bulletin,125(1/2): 14–32）
储库子体是测出来的，母体是算出来的。计算过程中假 定抽离不改变成分，仅放射性累积改变同位素组分。 根据衰变方程计算，可做宽松估算校正。中新生代，由 于放射性累积较少，可以直接应用现今值。
Tengchong Cenozoic volcanic rocks
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模式年龄代表从亏损地幔抽离的一种模型 TDM， T2DM 亏损地幔： 母子体比值算得，子体比值测得 CHUR：母子体比值测得，子体比值测得 万分偏差 储库的问题
Sm
143 60
Nd+
4 2
He+E
143 Nd 144 Nd
143 Nd 144 Nd
0
147 Sm (et 144 Nd
1)
Sm (Z=62)
Nd (Z=60) 稀土元素（REE）
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Sm-Nd化学性质
REE为不相容元素，按照D分 DNd<DSm
在一次岩浆作用过程中，
(Sm/Nd)l (Sm/Nd)0
公司logo及名分称离前不同物相之间保持着热力学平衡并处于封闭体系状态，但分离之
后一相物质不断离开体系，不再与另一相保持平衡。这种在开放体系中
进行的过程称之为瑞利过程，在瑞利过程中发生的同位素分馏称之为瑞
利分馏。
有限（体积）瑞利过程久
期演化，化学组分发生改
变。
John William Strutt Third Baron Rayleigh
Sm-Nd体系
ห้องสมุดไป่ตู้李大鹏
dpli@
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Rb-Sr等时线 样品要求 同源、同时、体系封闭
原理
示踪初步：
一次岩浆作用过程中，重核子体同位素比值保持不变
比如：87Sr/86Sr在一次岩浆作用过程中保持不变
比如：147Sm， 148Sm， 149Sm等比例进入一次岩浆作用过程 也就是说，会存在以下的说法：
Materials: unaffected by old continents, but derived from the mantle
岩浆作用过程中Sr-Hf-Nd-Pb子体同位素不变 大洋岩石圈源自地幔，经过了较短的演化时间和演化寿命经历了较少的混染
T1/2 1.061011 y
Ln2 1.06 1011
(Sm/Nd)R
的关系是？
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如何用于研究大陆地壳的增长方式？
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研究大陆地壳增长过程
假设某陆壳从亏损地幔储库抽离出来， 计算该陆壳从亏损地幔抽离的时间。
那么，啥是亏损地幔？
公O司celaongoic及b名as称alts are produced at ocean ridges and ocean island