氢氧同位素

氢氧同位素null氢氧同位素氢氧同位素同位素的表示方法同位素的表示方法1）比值法：一般为元素的重同位素与轻同位素之比来表示，如34S/32S、18O/ 16O. 2) δ 值：通式为式中：δ 表示稳定同位素组成，在δ 后加该同位素的重同位素，如氧同位素组成为δ18O； R-表示该同位素重同位素与轻同位素比值，如18O/16O氢氧同位素通用标准氢氧同位素通用标准1、比值 1）D/H = 155.76±0.05×10-6 (据R Hageman，1970 ) D/H = 155.76±0.10×10-6...

null氢氧同位素氢氧同位素同位素的表示方法同位素的表示方法1）比值法：一般为元素的重同位素与轻同位素之比来表示，如34S/32S、18O/ 16O. 2) δ 值：通式为式中：δ 表示稳定同位素组成，在δ 后加该同位素的重同位素，如氧同位素组成为δ18O； R-表示该同位素重同位素与轻同位素比值，如18O/16O氢氧同位素通用标准氢氧同位素通用标准1、比值 1）D/H = 155.76±0.05×10-6 (据R Hageman，1970 ) D/H = 155.76±0.10×10-6 (据Hayes，1982) 2）18O/16O = 2005.20±0.43×10-6 (据Hayes，1982) 17O/16O = 2373±15×10-6 (据Hayes，1982) 2、δ值氢氧同位素的国际标准是SMOW (Stantard Mean Ocean Water)，即指标准平均海水的氢氧同位素组成。由在太平洋、大西洋和印度洋的500～200m 深度范围内采集的水样按分体积混合而成，并假定δDSMOW = 0.0 ‰ ，δ18OSMOW = 0.0‰ 。实际上，δDSMOW ≠0.0‰（实质为-0.7～+0.9）、δ18OSMOW ≠0.0‰（实质为-0.07～+0.14）。因此，SMOW 标准仅是氢氧同位素的逻辑标准。氢氧同位素的分布氢氧同位素的分布1、球外物质 1）陨石：碳质球粒陨石中的橄榄石和辉石的氧同位素组成变化非常明显。 2）月岩：月岩样品比地球物质的氢同位素δD 值低，其中有一部分氘可能是散裂作用的产物。 2、天然水自然界中的水按其来源和成因有海水、大气降水、地热水、同生水、变质水和岩浆水。不同性质的水具有不同的氢氧同位素组成。对这些水的氢氧同位素组成研究，有助于查明的来源及探讨矿床成因。nullnullnull3、岩石 1）沉积岩：沉积岩的氧同位素组成通常与原始沉积物含量有关，故其δ18O 值变化范围大，为10～44‰。 2）变质岩：变质岩原岩物质的多样性和变质作用温度范围的宽广性，致使变质岩的同位素组成变化范围较大，如含羟基矿物的δD 值为－30～－110‰。一般来说，变质岩的氧同位素组成介于沉积岩与岩浆岩之间。变质程度越深，越接近火成岩。 3）火成岩火成岩中的氢主要存在于角闪石和云母内。火成岩含羟基矿物的氢同位素组成变化范围宽广，δD 值为－30‰～－180‰，但绝大多数为－50‰～－90‰，其δ18O 值为5‰～13‰；从超基性岩到酸性岩其δ18O 值具有明显增高的趋势。在矿床学研究中的应用在矿床学研究中的应用一、地质温度计 1、古海水温度计 2、洞穴中石笋古温度 3、同位素地质温度（外部温度计、内部温度计）二、推断岩石成因花岗岩、碳酸盐、变质原岩恢复三、成矿流体来源及矿床成因探讨石英的氧同位素、成矿流体来源古海水温度古海水温度在碳酸盐与水体处于同位素平衡条件下发生沉淀时，如果盐度恒定，则δ18O值就随沉淀温度升高而降低。计算古温度的公式很多，其中用得最多的是Epstein等人(1953)提出，后经Craig(1963)修改的关系式： t℃=16.9-4.2(δC—δW)+0.13(δC—δW)2 式中: δC是测定的生物碳酸盐的δ18O值，δW为与碳酸盐平衡的水体δ18O值，δc和δw为PDB标准。同位素地质温度同位素地质温度基本原理：当同位素交换反应达到平衡时，共生矿物对或矿物-水之间的同位素分馏与温度有关。温度愈高，分馏愈小，温度愈低，分馏愈大。其经验公式为： l000lnαx-y=A×106/T2+B 式中，A和B是常数，x和y代表两共生矿物。氧同位素外部计温法氧同位素外部计温法外部计温法是根据矿物-水之间的同位素组成来确定矿物的形成温度。采用这种方法时，必须首先知道矿物沉淀时介质水的同位素组成。当两共生矿物的δ差值小于10‰时，可近似表示 l000lnαx-y≈δx一δy= A×106/T2+B 通常不是用这一公式来计算温度，而是用来计算矿物包裹体水的同位素组成。矿物－水温度计矿物－水温度计 null氧同位素内部计温法氧同位素内部计温法内部计温法是根据共生矿物对之间的同位素组成确定矿物形成温度，常用语测定岩石和矿石的形成温度。实质上是利用两对分馏方程式之差而得。 l000lnαX-W=AX×106/T2+BX l000lnαY-W=AY×106/T2+BY l000lnαX-Y=(AX-AY)×106/T2+(BX-BY) A、B代表两矿物测温方程常数 null当两共生矿物的δ值＜10‰（即分馏不大）时 1000lnαX-Y≈δ18OX-δ18OY 即 δ18OX-δ18OY=A×106/T2+B 则 △δX-Y=A×106/T2+B 因此 △δX-Y两矿物同位素组成之差，A、B 分馏平衡常数推断岩石成因推断岩石成因1、花岗岩研究表明,一般沉积岩相对富18O 且变化大,而正常岩浆岩相对贫18O,且相对均一。因此,可利用δ18O 值作为判断花岗岩的一个标志。 2、碳酸盐岩大多数碳酸岩的氧同位素δ18O 值为6‰～9‰,与火成岩接近,而比沉积碳酸盐要低得多。沉积碳酸盐主要研究对象是石灰岩,次为白云岩。 3、变质岩原岩恢复对于中低级变质作用形成的岩石,基本上仍保留了原岩的部分或大部分特征,故其氧同位素组成亦能反映原岩的特点，由于沉积岩的氧同位素组成变化大(10～44‰),且相对富18O,因此形成的副变质岩也继承了这一特点。 null成矿流体来源及矿床成因探讨成矿流体来源及矿床成因探讨石英的氧同位素：由于不同成矿作用形成的石英具有不同的氧同位素组成，故可通过石英的δ18O 值来探讨矿床成因。 1-火成石英； 2-变质石英； 3-砂岩石英（无次生）； 4-砂岩石英（有次生）； 5-海滨砂石英； 6-硅化化石； 7-海洋岩心的硅质化石碎片 null成矿流体来源：由于自然界中不同来源、不同成因的天然水具有不同的氢氧同位素组成,故可以通过矿物包裹体水的氢氧同位素测试来判断成矿流体的来源,以便探讨矿床成因。成矿流体氢氧同位素组成确定方法有两种,其一是实测不含氢氧矿物包裹体中的δD、δ18O 值；其二是实测氢氧矿物的δD、δ18O 值,再根据矿物-水体系同位素分馏方程计算流体的δD、δ18O值。乳山金矿不同阶段的氢氧同位素组成乳山金矿不同阶段的氢氧同位素组成MWL:大气降水线 F:正常岩浆水 M:变质热液花垣矿床方解石的δ18O水及计算的δ18O水花垣矿床方解石的δ18O水及计算的δ18O水阳山金矿成矿早、主阶段流体的δ18O-δD组成阳山金矿成矿早、主阶段流体的δ18O-δD组成注意事项注意事项在温度较高、水岩交换程度较高或者围岩为18O较高的泥质岩或灰岩时，大气降水与岩浆水或者变质水热液的氢氧同位素组成是较难分开的。

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