海洋地球化学7

1、1 第7讲 （第四章-放射性同位素部分） 2 第四章 同位素海洋地球化学 基本概念： 稳 定 ： （第四（第四五节）五节） 天 然： 如：1H和2H、16O和18O、12C和13C等。 放射成因 ： 如：87Sr是由87Rb衰变而来 放射性 ： （第一（第一三节）三节） 衰变： 放射性： 作用： 计时 示踪 | 同 位 素 | 3 第一节 放射性同位素衰变原理 一、放射性衰变方式 衰变：衰变：自发 衰变： -衰变： +衰变： 电子捕获衰变： 裂变：裂变：被轰击 同量异位衰变 分子衰变 4 第一节 放射性同位素衰变原理 二、放射性衰变定律 放射性母体衰变为稳定子体放射性母体衰变为稳定子体 衰变速

2、率方程：-dN/dt=N 实际测量：（比）放射性活度A=CN（C：计数器计数率） 0t、N0N积分：N=N0e-t，t1/2=ln2/ 子体数目D =原有D0 +生成D* = D0 +N(et-1) t=(1/)ln(D-D0)/N+1 1. 可通过测定封闭体系中目前的母体及子体的原子 总数求得体系所经历的时间 5 第一节 放射性同位素衰变原理 二、放射性衰变定律 子体继续衰变的链系列子体继续衰变的链系列 衰变速率方程：-dN2/dt=1N1-2N2 （1：母体；2：子体） 放射平衡：若11，即234U过剩。 1. 机制： 234N234 238N238 A234 A238 = =1 逐出晶格

3、逐出晶格 难出晶格难出晶格进入液相进入液相 如果封闭，则逐渐恢复 平衡。根据234U与238U平 衡恢复的程度可计算碳 酸盐年龄。除珊瑚外不 精确。可示踪水团。 15 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 1. 234U/238U法 法 16 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 230Th/232Th法 法 不同元素性质不同， 易分离，U为易溶于 海水形态，Th则为 易被吸附、清扫形 态而沉积沉积。 17 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 230Th/232Th法 法 沉积中，两同位素 半衰期相差106，可 认为232Th不变， 230Th/232Th可作测时 计，测沉积物和自 生矿物的年龄。

4、 18 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 230Th/232Th法 法 测年龄前提： 海水恒定； 沉积不变； 封闭。 19 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 230Th/232Th法 法 沉积速率测量法： 热盐酸提取、纯化，测深度h的(230Th/232Th)A，即 R，界面上的为R0，则用下式可计算其年龄 R=R0 e-230t 沉积速率 s=h/t s=- /2.303b lgRh为直线 斜率为b lgR h 20 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 230Th/232Th法 法 沉积速率影响因素： 河流碎屑输入、冰融化、大气输入、生源SiO2和 碳酸盐沉淀、海底喷发。 lgR h l

5、gR h 沉积速率恒定 阶段性改变被生物海流混合有来自234U的230Th 21 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 210Pb法 法 222Rn 210Pb 沉积 逸向大气逸向大气降回海洋降回海洋 降到大地降到大地 流向海洋流向海洋 海底衰变海底衰变 清清 扫扫 冰雪、湖泊、浅海沉积210Pb较高，可测近百年年龄和沉积 速率、生物搅动、重金属行为。 22 第三节 铀系测年法 二、铀系测年法 210Pb法 法 测定原理（基本方程）类似230Th/232Th法： 以lg210PbA对h作图，得直线斜率b b= - /2.303s，则s= 230Th/232Th法用的是活度比R， 210Pb法用活度 Lg 210PbA h 被生物混合均一 外推得界面初始值 测试的有效阶段； 取对数得直线后可 外推。 衰减完毕，重建平衡。 23 一级速率方程：d量/dt=k量 （量：原子数、比活度、浓度） 特征：ln量t（或与t成比例