《非质量同位素分馏效应及其应用》.pdf

《《非质量同位素分馏效应及其应用》.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第卷增刊..地质论评002年2月0022非质量同位素分馏效应及其应用李延河丁涕平,,中国地质科学院矿产资源研究所北京100037。、内容提要物理化学和生物作用引起的热力学和动力学同位素分馏几乎均为与质量有关的分馏与质量·,’’。有关的同位素分馏遵守质量分馏方程分馏系数Ian与同位素的相对质量差(m一m)/(mm)成正比非质量同aoenes,,,`8ytn(1973)在Alld)中观测到的占O、占0;位素分馏效应最早是由Cl碳质球粒陨石的富钙一铝包体(CAI与.78。es2地球物质中与质量有关的氧同位素分馏形成鲜明对照(子0一052子0)后来Tihmen(1983

2、)在分子氧(0)形成。3s臭氧(0)的光化学反应实验中观测到了与CAI中相似的氧同位素非质量分馏效应现在非质量同位素分馏效应。,已被用于示踪一些元素浓度甚至单个同位素比值测量无法揭示的特殊的作用过程关键词非质量同位素分馏效应光化学反应非质量同位素分馏效应可以揭示一些元素浓背离上述质量分馏方程的现象称为与质量无关的同,度甚至单个同位素比值测量无法揭示的特殊的作,:位素分馏效应或非质量同位素分馏效应即。.`,`,`8用过程它是目前国际上同位素地球化学研究的前△O=占O一052占0笋0,“”,“”.eieneeature33334缘和热点之一最近几年已在SN等△5=a

3、s一0515护5笋O。.刊物上发表论文数十篇363634△5=占5一189占5笋0.”92930△51=aSi一0517占51并Ol非质量同位素分馏效应、物理化学和生物作用引起的热力学和动力学,7。占0(%)同位素分馏几乎均为与质量有关的分馏。与质量有,na关的同位素分馏遵守质量分馏方程分馏系数I`“·。与同位素的相对质量差(m一m)/(mm)成正比对氧同位素来说’8`6m(0)一m(0)`s`8·16naIm(0)m(0),8~舀0(-一一二不下下又灭,一一一一一脸)犷-荞二下乙布万189’一`一“In『mL曰)一m又U少`7·`6m(0)m(0).`8`7占

4、0=189a0.`7`8或占0=0529占0,’,实际情况真是如此在子O一子sO分布图上地图1地球物质中与质量有关的氧同位素分馏,、示意图Thiemens1999)球月球和大部分陨石物质的氧同位素组成均沿着(.enree一sooeosoeassxygtttngt..Fig1Ohipplhwihm`,,,一条斜率约为05的直线分布份O=052占O)(图一eeereaooravareoerresradPndntltinfityfttil。1)aerasees,mtil(Thimn1999)、:硫硅等同位素也服从相关的质量分馏方程.33.4占5=0515护5非质量同位

5、素分馏效应的发现.6·34护5=189占5n非质量同位素分馏效应最早是由lCayot等.29·30aSi=0517占51。:一一;:一一;:收稿日期20011224改回日期20020506责任编辑章雨旭。。。.:,,,:,;:x。作者简介李延河男1962年生博士研究员主要从事同位素地球化学研究通讯地址100037北京百万庄路26号Emiallyh@mi.e·。govcn地质论评年。7,-在碳质球粒陨石中观测到的子0图上不同矿物的氧同位素数据点均沿着Al一`7`8。陨石中无水矿物和高温富钙铝包体的eneldCAI线份0/a0=1)分布指出在太阳星云,`6,强s氧同

6、位素组成与地球岩石的氧同位素组成相比空间确实存在富0气体储库CAI和AOA是在`6`,`8,`’,8烈富集0而亏O和0占O和a0`6。’6损其值可低至包含富0气体的太阳星云空间形成的富0气体。`8`,,`’`8。一40%在a0一占O分布图上占O和占0数据点可能是通过与质量无关的同位素化学过程或区域蒸,、。沿着一条斜率为1的直线分布与地球月球物质中发过程产生的.,2。5ThieenS与质量有关的氧同位素分馏(斜率为2)形成鲜明后来m等(1983)在分子氧(0)形成臭。3n对照lCayot等人认为在陨石的一些难熔矿物颗粒氧(0)的光化学反应实验中观测到了氧的非质量同

7、。3`,`8,中观测到的氧的非质量同位素分馏效应是由核过程位素分馏效应(图3)臭氧(0)显著富集O和0,。`7`8。,`’`8,引起的它反映了最初元素合成时的同位素组成ayton在而且占0、占0、30%占O超0=1与Cl`’、`8,元素合成阶段形成了大量“0和少量O0上述氧(1973)在Allende陨石CAIs中观测到的氧的非质`6`,、`。0Oauerserger同位素异常反映了几乎纯端元与sO端元的量同位素分馏效应相同Mb(1957)发现,3`8;3`8混合是在前太阳系阶段不同部分混合不均匀造成同温层0极大地富集032km高空处0的占0值。。,,’`8。的

8、高达400%而且占O与占