地球化学重点.docx

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1、第一章1本教材的地球化学定义从20世纪初产生到现在，地球化学历经近100年的历史，其争论范围从地壳到地球、宇宙和着眼点元素行为到化学组成、化学作用 和化学争论发生了重大变化，现代地球化学的中心课题是通过观看和提醒地球、地圈及各子系统包括行星这些客体的化学特性、所 处的热动力学环境以及在各客体中或与客体有关的系统中发生的作用过程。因此，为了强调地球及其子系统是地球化学争论的主要对象， 在地球及其子系统中发生的各种自然作用的动态机制和物质系统的化学演化历史，地球化学定义可以简洁地表述为：地球化学是争论地球 及其子系统含局部宇宙体的化学组成、化学机制和化学演化深入理解地球化学的定义 从争论对象来看：

2、是地球及其子系统地壳、地幔及其自然作用体系的岩浆作用、沉积作用、变质作用、成矿作用、表生作用、生态 环境等，目前正在向宇宙天体拓展； 从争论形式来看：主要是元素同位素在自然界的化学运动形式；从争论时间来看：包含了整个地球、地壳演化和全部地质作用时期；对单个元素同位素来讲，是争论它们的发生、不断进展及螺旋 式演化的全部历史。为此，地球化学是地质学与化学相结合的一门边缘学科，但本质上是隶属地球科学。地球化学的根本问题围绕原子在自然环境中的变化及其意义，地球化学争论涉及以下5个根本问题/根本任务：v 1、地球系统中元素及其同位素的组成丰度abundance和安排distrbution；v 2、元素的

3、共生组合paragenetic association和赋存形式occurrence mode；v 3、元素的迁移migration和循环circulation；v 4、地球的历史history和演化evolution；v 5、应用地球化学争论。0.4.2 地球化学的根本工作方法0.4.2.1 地球化学野外工作方法1. 地质考察 对争论对象所处地质位置及四周环境、地质体产状测量和特征记录、地质体宏观现象的考察和描述，必要时进展地质填图； 查明：地质体的岩石-矿物组成及相互作用关系，由此供给有关地球化学作用的空间展布、时间序列和相互关应当明确一点：地质背景清楚的地质体或样品才有争论意义。依据野外

4、观看得出的初步地质-地球化学生疏，确定进一步的设想和采样方案。2. 地球化学样品采集 (1)样品的代表性：代表肯定产状的地质体，力求做到其化学组成未受到后期的地质作用改造。 (2)样品的系统性：采集的样品保证争论对象在时间上、空间上和不同成因产状方面的系统性。 (3)样品的统计性至少5点作等时线。0.4.2.2 地球化学室内争论方法1. 岩矿鉴定 这是地球化学试验室争论的根本方法之一。 目的：通过光、薄片争论的显微镜鉴定，查明矿物共生组合关系和生成挨次，围岩蚀变程度和次生变化现象等。在此根底上，进一步研 究地质体形成物化条件、元素分布、迁移规律等。2. 分析和测试 1化学组成的分析方法： 20

5、世纪60年月：重量法测岩石化学成分、比色法和离子交换层析等，确定岩石和矿物化学组成； 20世纪7080年月各种高精度器取代传统仪器：XRF，ICP-AES，ICP-MS，分析岩矿主量元素和微量元素含量。如全岩稀土元素分析向包裹体稀土元素分析，分析结果的数量级由106幂变为1012幂2物质中元素结合形式和赋存状态争论：传统方法：XRD等物质构造和存在形式探讨现代方法：微区原位分析技术，特别是电子探针技术EMPA，可以获得样品中元素含量、分布和结合状态，常用仪器如AEM，SEM，TEM等3同位素分析技术v 从常量分析向微量和微区分析进展，重要技术激光探针，承受激光束燃烧样品外表，使特定微区内样品气

6、化并与反响剂反响，将气 体收集共质谱分析，这是一项重要同位素微区分析技术v 二次离子质谱SIMS，利用离子束轰击样品外表，收集并分析所生成的二次离子，得到微区同位素组成，进展微区定年。如锆石的SHRIMP定年自然作用过程的试验室模拟第一章太阳系和地球元素丰度1.1.1 根本概念/术语*1、地球化学体系依据地球化学的观点，我们把所要争论的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有肯定的空间，都处于特定的物理化学状态C、T、P等，并且有肯定的时间连续。陨石争论意义： 陨石是从星际空间降落到地球外表上来的行星物体的碎片。陨石是空间化学争论的重要对象，具有重要的争论意义： 它是生疏宇宙天体、行星

7、的成分、性质及其演化的最易猎取、数量最大的地外物质； 也是生疏地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源；陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”，对探究生命前期的化学演化开拓了的途径；可作为某些元素和同位素的标准样品稀土元素，铅、硫同位素1.1.4.1 陨石的类型通常依据其中的金属含量将陨石划分为3大类型： 球粒陨石约含10金属1.1.4.2 石陨石石陨石包括球粒陨石和无球粒陨石1、球粒陨石球粒陨石是最常见的一类陨石，占全部石陨石的90%以上构造特点：球粒陨石的最大特征石含有球粒，具球粒构造。球粒组成：一般由撖榄石或斜方辉石组成，有时是玻璃质；球粒间的基质常为镍铁、陨硫铁、斜长石

8、、橄榄石、辉石等组成。类型：依据矿物和化学成分，目前对球粒陨石进一步划分为3大群：E群顽火辉石球粒陨石 O群一般球粒陨石C群碳质球粒陨石，少见。一般球粒陨石O群又可按成分特征划分为3个亚群：H高铁群一般球粒陨石 L低铁群一般球粒陨石 LL低铁低金属一般球粒陨石亚群。成分：球粒陨石平均矿物成分大致镍-铁12%，橄榄石46%，紫苏辉石21%，透辉石4%，斜长石11%。2、无球粒陨石构造特点；无球粒陨石不含球粒，常常比球粒陨石结晶粗得多。在成分与构造方面，很多无球粒陨石均与地球上的火成岩相像，因此它 们可能是由硅酸盐熔体结晶形成。分类：无球粒陨石据CaO的含量可以划分为两个群或亚类： 贫钙w Ca0

9、3富钙矿物组成：无球粒陨石平均矿物成分大致：镍-铁1%，橄榄石9%，紫苏辉石50%，透辉石12%，斜长石25%3、碳质球粒陨石特点；碳质球粒陨石是球粒陨石的一个特别类型，其特征是含有碳的有机化合物分子，并且主要由含水硅酸盐组成。类型：按化学成分碳质球粒陨石可划分为I、和等3种CI、C和C类型。争论意义：碳质球粒陨石虽然格外稀有，但在探讨太阳系元素丰度方面却具有特别的意义阿伦德”C型1969年陨落于墨西哥北部以及其它碳质球粒陨石尤其CI型碳质球粒陨石中，非挥发性元素的丰度几乎同太阳中观看 到的元素丰度完全全都图1.1。因此，碳质球粒陨石的化学成分目前已被用于估量太阳系中非挥发性元素的丰度。1.1

10、.4.铁3 陨石和石-铁陨石1. 铁陨石组成：Fe和Ni是铁陨石中主要元素，在铁陨石中还含有少量wHeONeNCSiMgFeS地球：FeOMgSiNiSCaA1CoNa地壳：OSiA1Fe Ca NaKMgTiHv 同太阳系，地壳与地球都明显贫于H、He、Ne氖、N等气体元素；v 同整个地球相比，则地壳相对贫Fe和Mg，同时富Al、K、Na。分析：地壳中化学元素的分布与宇宙中化学元素的形成一样，受太阳系、地球、地壳形成和演化相制约的。由宇宙物质形成地球的演化过程必定伴随着气态元素的散失，而地球的原始化学演化表现为：较易熔的碱金属铝硅酸盐在地球表层富集以 及较难熔的镁铁硅酸盐和金属铁的下沉。（3

11、） 地壳中元素丰度不是固定不变的，它是不断变化的开放体系.地球表层H、He等气体元素渐渐脱离地球重力场；.每天降落到地球表层的地外物质102105 吨；.地壳与地幔的物质交换；.放射性元素衰变；.人为活动的干扰。2.地壳中元素分布的制约因素： 地壳中元素的丰度取决于元素原子核的构造和稳定性(打算宇宙中元素丰度的因素)， 宇宙物质形成地球的整个演化过程中物质的分异。 总之，现今地壳中元素丰度特征是由元素起源直到太阳系、地球地壳的形成至今这一段漫长时期内元素演化历史的最终结果。1.3.5 元素地壳丰度争论的地球化学意义元素地壳丰度(克拉克值)是地球化学中一个很重要的根底数据。它确定了地壳中各种地球

12、化学作用过程的总背景，它是衡量元素集中、分 散及其程度的标尺，本身也是影响元素地球化学行为的重要因素。1. 掌握元素的地球化学行为元素的克拉克值在某种程度上影响元素参与很多化学过程的浓度，从而支配元素的地球化学行为。如地壳元素丰度高的K、Na，在自然水中高浓度，在某些特别环境中，发生过饱和作用而形成各种独立矿物盐类矿床；而地壳元素丰度低的Rb、Cs，在自然水中极低浓度，达不到饱和浓度，为此不能形成各种独立矿物而呈分散状态。限定自然界的矿物种类及种属 试验室条件下，化合成数十万种化合物。 自然界中却只有3000多种矿物。矿物种属有限硅酸盐25.5%；氧化物、氢氧化物12.7%；其他氧酸23.4%

13、；硫化物、硫酸盐24.7%；卤化 物5.8%；自然元素4.3%；其它3.3% 以下图为什么酸性岩浆岩的造岩矿物总是长石、石英、云母、角闪石为主？ 由于地壳中O,Si,Al,Fe,K,Na,Ca等元素丰度最高，浓度大，简洁到达形成独立矿物的条件。 自然界浓度低的元素很难形成独立矿物，如硒酸锂(Li2SeO4)和硒酸铷(Rb2SeO4)；但也有例外，“Be”元素地壳丰度很低(1.7106)，但是它可以形成独立的矿物Be3Al2Si6O18(绿柱石)限制了自然体系的状态 试验室条件下可以对体系赐予不同物理化学状态，而自然界体系的状态受到限制，其中的一个重要的因素就是元素丰度的影响。 例如，酸碱度pH

14、值在自然界的变化范围比在试验室要窄很多，氧化复原电位也是如此。对元素亲氧性和亲硫性的限定。在试验室条件下，化合物组成的剂量可以任意调配。在自然条件下，状况就不同了：在地壳O丰度高，S丰度低环境下，Ca元素明显是亲氧 的；在地幔，陨石缺O富S环境，能形成CaS(褐硫钙石)2. 可作为微量元素集中、分散的标尺可以为说明地球化学省(场)特征供给标准 例如在东秦岭地区进展区域地球化学争论说明：东秦岭是一个富Mo贫Cu的地球化学省，Mo元素区域丰度比地壳克拉克值高2.3倍；而Cu元素则低于地壳克拉克值，这样的区域地球化学背景，有利于形成Mo成矿带。资源：Mo地壳丰度1106，东秦岭Mo区域丰度2.310

15、6Mo的地球化学省。指示特征的地球化学过程 某些元素克拉克比值是相对稳定的，当觉察这些元素比值发生了变化，示踪着某种地球化学过程的发生。 例如稀土元素比值Th/U=3.33.5 ，Th/U810则可认为本区发生了钍矿化 K/Rb、Zr/Hf、Nb/Ta、Th/Yb、Nb/Yb在地壳环境下，性质相像，难以彼此分别，有相对稳定的比值。一旦某地区、某地质体中的某元素组比值偏离了地壳正常比值，示踪着某种过程的发生。浓度克拉克值和浓集系数 浓度克拉克值：某元素在某一地质体中平均含量/某元素的克拉克值1 意味该元素在地质体中集中了1 意味该元素在地质体中分散了 浓度克拉克值=某元素在区域内某一地质体中平均

16、含量/某区域元素的丰度值浓集系数：某元素最低可采品位/某元素的克拉克值,反映了元素在地壳中倾向于集中的力量。地壳丰度对地壳能源的限制 地壳的能源主要有两个来源：一个是太阳能，另外一个是放射性元素的衰变能。放射性衰变能是由放射性元素K、U、Th的类型和数量所打算的。其次章类质同象掌握因素、规律/法则以及地球化学意义。元素结合的主要规律；2.1.3 自然界元素结合的根本规律自然界掌握元素结合的主要规律有以下几种：1. 元素的地球化学亲和性2. 矿物晶体形成或变化过程的类质同象规律3. 晶体场理论对过渡族元素行为的控1. 元素的地球化学亲合性及分类1. 何谓元素的地球化学亲和性?主要指阳离子在自然体

17、系中有选择地与某阴离子化合的倾向性2.现象： 造岩矿物种类含氧化物和氧盐类比较多；矿床的矿石矿物，如Pb、Zn、Cu、Fe等重金属形成硫化物组合。 一些元素倾向于与氧结合形成氧化物或含氧盐，而另一些元素则首先与硫化合形成硫化物。 这就形成了地质学熟知的以造岩元素为主体的含氧盐矿物类组合和以重金属元素为代表的硫化物矿物类组合 矿石冶炼后炉中形成的四相：金属铁相、硫化铁相、硅酸盐相和气相。3 元素地球化学亲和性分类： 在地球系统中，丰度最高的阴离子是氧，其次是硫；能以自然金属形式存在的丰度最高的元素是铁。分类主要包括： 亲氧性元素亲硫性元素亲铁性元素三大类型。亲铁性元素元素在自然界以金属状态产出的

18、一种倾向。铁具有这种倾向，在自然界中，特别是O，S丰度低的状况下，一些元素往往以自然金属状态存在，常常与铁共生，称之为亲铁元素。根本特征：不易与其他元素结合，由于它们的电子不易丧失具有较高电离能，同时也无力夺取外来电子。 亲氧性元素和亲硫性元素亲石性和亲铜性 1概念A.亲氧性元素：倾向与氧结合形成氧化物或含氧盐的元素，称之为。氧化物或含氧盐是构成岩石圈的主要矿物形式，也称为亲石性元素；B.亲硫性元素：倾向与硫结合形成硫化物或硫酸盐的元素，称之为。由于这些硫化物常常与铜的硫化物共生，也称之为亲铜性元素。2. 元素结合规律的微观掌握条件-晶体化学掌握因素；元素结合规律可从两个不同侧面来衡量从能量的

19、侧面：衡量元素结合的能量参数电负性X、电离势I、电子亲和能Y、晶格能U;元素的结合受微观和宏观因素的掌握。主要在以下几个方面：体系的组成系统的元素丰度：体系中各元素间存在丰度的差异，使元素间的结合有肯定的倾向性；体系状态的稳定性：体系的能量愈低体系的状态愈稳定，元素结合的电负性X、电离势I、电子亲和能E、晶格能U等能量参数打算了元素结合的可能性和形成化合物的稳定性；晶体构造的稳定性：在微观上是保持晶体构造的稳定的因素，包括化学键的方向性和离子间的最严密积存等，宏观上是有利晶体构造稳定的热力学条件。2.3 元素结合规律的微观掌握因素2.3.1 衡量原子得失电子的力量的参数2.3.2 原子间的结合

20、方式化学键2.3.3 元素的成键规律电负性掌握2.3.4 原子的大小与离子半径2.3.5 离子的性质和运动规律2.3.1 衡量原子得失电子的力量的参数 1元素的电离能I：气态原子离子丢掉一个电子所需要的能量； 2元素的电负性X两种元素分类方法的比较戈氏分类简洁，提醒了元素最根本的地球化学属性，特别之处：参加了生物元素，反映了元素在地球演化过程的分异。但对具体简单的地球化学过程表现不够。查氏分类反映了元素在成岩-成矿作用/过程中的行为。但对造岩元素概括略显简洁。2.4.4 类质同象置换法则1 戈尔德施密特类质同象置换法则2 林伍德电负性法则1 戈尔德施密特类质同象置换法则V.M.Goldschm

21、idt(1937)在争论岩浆岩和岩浆结晶过程中元素在各种矿物间安排的根底上，总结出元素发生类质同象置换的规律如下：优先法则：两种离子电价一样，半径有别，半径小的离子集中于较早的矿物中，而半径较大的离子将在晚阶段矿物中富集。隐蔽法则：假设两离子具有相近的半径和一样的电荷，丰度高的主量元素形成独立矿物，丰度低的微量元素将按丰度比例进入主量元素的矿物晶格，即微量元素被主量元素所“隐蔽” 如K和Rb，二者丰度差异很大，K可以形成独立矿物如钾长石和石榴石等，而Rb只能以类质同象形式进入含钾的矿物中，可看成Rb被K所掩蔽。捕获容许法则：假设两种离子半径相像而电价不同，则较高价离子优先进入矿物晶格，集中于较

22、早期的矿物中，称为“捕获”(capture)，而较低价离子集中于较晚期的矿物中，称为“容许”(admit)。2Ringwood法则具有较低电负性的离子优先进入晶格理论上：Zn2+(0.83)与Mg2+(0.78)，Fe2+(0.83)离子性质很相像，按戈氏法则能进入岩浆早期形成的铁镁硅酸盐晶格。事实上：Zn在硅酸盐熔体中往往在晚期结晶形成ZnSiO4 (硅锌矿)，Zn4Si2O7 OH2 2H2O(异极矿)。林伍德提出对戈氏法则的补充：2.4.5 争论元素类质同象代换的地球化学意义类质同象是支配地壳中元素(特别是一些微量元素)共生组合的一个重要因素。元素活动状况：是微量元素的分布、安排、集中、

23、分散及迁移的规律。元素共生组合：同时、同种成因处于同一空间所形成的元素组合。1. 说明微量元素在各类岩浆岩中的分布以及微量元素在矿物中安排的实际规律如岩浆结晶过程中常量元素演化的挨次鲍文反响系列：不连续系列：MgFeMnCa连续系列：CaNaK微量元素地球化学行为：一种倾向是选择与自身晶体化学性质相像的造岩元素以类质同象代换方式进入它们的晶格，呈分散状态，称之为“晶体化学分散”。另一种倾向是那些与造岩元素差异大的微量元素不利于类质同象代换，而在剩余熔体中聚积。在某一阶段形成独立矿物副矿物或转入到岩浆期后热水溶液中富集成矿，称之为“剩余富集”2. 地球化学中的“指纹”标型元素组合矿物中含有大量类

24、质同象的“杂质”，每一种矿物构成一套特征的杂质元素组合。对某一成因的矿物，假设只富含某种特征类质同象组合像人体指纹，则，依据这种组合可以推断矿物形成的环境，故称标型元素组合。3 影响微量元素的集中与分散以及环境和人体安康第三章主要内容 3.2 地球化学过程的热力学条件 地球化学热力学稳定场： 在地球化学体系的热力学环境中，每种矿物或矿物组合都有肯定的热力学稳定范围T、P、pH、Eh等这个范围就称地球化学热力学稳定场。第四章重点l 一：微量元素概念；只要元素在所争论的客体地质体、岩石和矿物等中的含量低到可以近似地用稀溶液定律描述其行为时，称之为微量元素。l 二：安排系数：简洁安排系数和总安排系数

25、；l 三：从安排系数角度理解相容元素和不相容元素；l 四：岩浆形成机制的定量模型：局部熔融和分别结晶模型；l 五：D不同时，元素在岩浆演化过程中的行为；l 六：稀土元素组成、数据表示；l 七：岩浆结晶过程和局部熔融过程的判别方法；l 八：微量元素对岩石形成构造环境的判别； 花岗岩类l 花岗岩的构造分类l I型、S型花岗岩由原来的成因概念扩展为构造环境概念 I型：造山后隆起环境产物 S型：大陆碰撞产物l A型、M型 A型：非造山环境产物 M型：大洋弧环境产物l 九：微量元素地质温度计的原理与方法。1 微量元素地质温度计l 安排系数KD与体系温度的倒数呈线性关系：l lnKD=(H/RT)+Bl

26、在肯定的范围内，H可看做常数。l 一个抱负的地质温度计应具有尽可能大的H值。微量元素地质温度计l 如Ni在橄榄石和单斜辉石两矿物相中的安排系数与温度的关系是：lnKDOl/Cpx=70.34/RT+7.65l 式中H的单位为J/mol；R为；T单位为K,确定温度。l 上式可简化为：lnK=-8.45/T+7.65温度范围：10001200 微量元素地质温度计使用要求l 使用微量元素地质温度计时肯定要满足以下条件：安排到达平衡样品的温度要在公式适用的温度范围内测定对象纯度要求4.2 岩浆作用过程中微量元素安排的定量模型4.2.1 岩石形成岩浆的局部熔融模型 1 平衡局部熔融l 岩浆形成最常见和最

27、可能的就是平衡局部熔融equilibrium melting，在整个局部熔融过程中，熔体与残留固体始终保持平衡，直到熔体离去，这种熔融又称批次熔融、平衡熔融或一次熔融。4 .局部熔融过程中微量元素的行为当F0cL/co1/Dl 即局部熔融程度很小时，微量元素在所形成的熔体中的富集和贫化程度最大；l 随着F的增大，则熔体中的微量元素的富集和贫化程度渐渐减小。l 当岩石全部熔融，即F1时，熔体中元素的浓度与母岩中该元素的浓度趋于全都；a总安排系数D1的相容元素：在局部熔融的熔体中贫化，贫化的速度随F值的增大呈现出变缓的特征4.2.2 岩浆结晶分异作用模型 1 结晶矿物与熔体只是外表平衡：l 缘由：

28、是微量元素在晶体中的集中要比在熔体中慢得多，使得微量元素在晶体边缘和晶体核部的分布不均一，导致晶体边缘与熔体能到达平衡，而晶体内部则不能与熔体平衡，形成的晶体具环带状构造。2定量模型l 瑞利分馏定律ciL/ci0.L=FD-1u cL 剩余熔体中元素i的浓度u c0.L原始熔体中元素i的浓度u F为残留熔体占原始熔体的分数u F=1岩浆开头结晶u F=0结晶完全u1F反映岩浆的结晶程度u D元素i在矿物和熔体间的总安排系数3 分别结晶过程中微量元素的行为l总安排系数D1的元素相容元素在分别结晶过程中倾向于在矿物中富集，并随矿物晶体的不断析出，微量元素在剩余熔体随结晶度加大而渐渐贫化。当D0 时

29、，微量元素i在分别结晶过程中几乎全部保存在剩余熔体中，而不进入结晶相实例1 计算局部熔融程度实例2 估算分别结晶程度Fl 一具原生岩浆性质的碧玄岩的Ni含量为290ppm，与其互层的拉斑玄武岩中Ni含量为155ppm，且已经证明拉斑玄武岩为该碧玄岩浆分别结晶形成的剩余岩浆，试问：假设分别结晶产物为二辉岩斜方辉石、单斜辉石，分别结晶程度是多少？KOpx/LDNi=6.6，KCpx/LDNi=4，xOpx:xCpx=0.5:0.5l ciL/ci0.L=FD-1稀土元素组成及其分组l稀土元素组成：l 稀土元素是指周期表中原子序数从57到71 的镧系15个元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu

30、、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，l 加上原子序数为39 的Y共16个元素。稀土元素分组 1两分法 La-Eu：Ce铈族稀土，亦称轻稀土LREE7个元素； Gd-Lu+Y ：Y镱族稀土，亦称重稀土HREE9个元素2三分法 轻稀土LREE)，La-Nd；中稀土MREE)：Sm-Ho；重稀土HREE)：Er-Lu +Y4.3.4 稀土元素组成数据的表示u 1 表征REE组成的参数u2 特别指数u3 REE组成模式图u4 稀土参数图解1 表征REE组成的特征参数稀土元素总含量l REElLREElHREEa轻重稀土元素比值(LREE) / (HREE)或(Ce) / (Y)反映稀土元

31、素分异程度和岩浆演化，岩浆演化晚期更富集LREE，因而比值可以反映演化特点。b反映轻/重稀土内局部馏程度的参数：(La)/(Yb)N(La)/(Lu)N(Ce)/(Yb)N 反映轻稀土和重稀土元素内局部馏状况，比值越大越富集。2 特别系数指数 、EuEu =(Eu)/(Eu*)= 2(Eu)N/(Sm)N+(Gd)NoEu1为正特别oEu1为负特别oEu1无特别、Ce Ce =2* (Ce )N/w(La)N+w(Pr)N3REE组成模式图u 增田-科里尔A Masuda,1962; C D Coryell，1963图解4 稀土参数图解第六章同位素地球化学一：同位素概念、分类； 同位素具有一样

32、质子数，不同中子数的一组核素称为同位素。n 同位素是同一化学元素的原子，在元素周期表中占据一样的位置，具有相像的化学性质。2 同位素的分类基于原子核的稳定性类型：1） 放射性同位素(unstable or radioactive isotope) ：其原子核是不稳定的，它们能自发地放出粒子并衰变成另一种同位素。2） 稳定同位素(stable isotope) ：原子核是稳定的。二：放射性同位素衰变定律及表达式；衰变定律 1内容：在一个封闭系统内，单位时间内放射性母核衰变为子核的原子数与现存母核的原子数成正比。2数学公式表示为： N= N0etn N 衰变进展到时间t时剩下的未衰变母体原子数，N

33、0 放射性母体的初始原子数n 此式说明：任何放射性同位素随时间按指数方式衰减。这是一切放射性反响的根本公式。三：同位素地质年月学测定的原理、前提及通用的数学表达式。同位素地质年龄测定的原理同位素地质年龄的含义：同位素地质年龄是就特定的地质体而言的，测定矿石就是矿石的地质年龄，测定矿物就是矿物的地质年龄，测定岩石就是岩石的地质年龄。因此，同位素地质年龄是指利用同位素衰变定律，测定它们在某一地质大事从水溶液或岩浆熔体中沉淀、凝固、结晶或重结晶起到现在所经受的时间。同位素地质年龄测定是基于上述的放射性衰变定律。通过准确测定岩石和矿物中所含放射性母体，以及衰变子体同位素的含量，依据衰变方程式计算出岩石或矿物的年龄，方程式为：n T=1/lnD-D0/N+1n T=1/lnD/DsD0/Ds/(N/ Ds)+1同位素地质年龄测定的前提放射性同位素地质年龄测定的前提/条件： 一；岩石或矿物形成以后应当保持封闭的化学体系；二；母体同位素半衰期必需与被测定地质体的年龄相仿，其衰变常数必需已准确测定； 四；要准确地知道放射性母体同位素丰度；五；放射性母体同位素的最终产物是稳定的，并能准确地测定；三；有准确地测定母、