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1、稳定同位素地球化学——基本原理慨论储雪蕾中国科学院研究生院中国科学院地质与地球物理研究所联系电话:82998417E-mail:xlchu@mail.igcas.ac.cn2008.10参考书1.郑永飞,陈江峰:稳定同位素地球化学.科学出版社,2000.2.HoefsJ.,2004.StableIsotopeGeochemistry(5thedition).Springer.3.ValleyJW,ColeDR.,2001.StableIsotopeGeochemistry.Rews.inMineral.&Geochem.V
2、.43,MSA&GS.4.ValleyJW,TaylorHPJr,O’NeilJR.,1986.StableIsotopeGeochemistry.Rews.inMineral.&Geochem.V.16,MSA.5.郑淑蕙,郑斯成,莫志超:稳定同位素地球化学分析.北京大学出版社,1986.稳定同位素地球化学的诞生、发展离不开上个世纪30-40年代两位著名的科学家:HaroldUrey(Univ.ofChicago)和AlfredNier(Univ.ofMinnesota)的贡献。1934年诺贝尔化学奖获得者Urey奠定了
3、同位素取代的物理化学性质变化的理论基础,并把它用于地球科学。1946年他在英国皇家学会上发表了“TheThermodynamicPropertiesofIsotopicSubstances”,并理论上预示CaCO和HO的氧同位素比值3218O/16O)只依赖于温度的变化,提(出了在海洋古温度上的应用。他与Epstein、McCrea建立了第一个碳酸盐的氧同位素实验室。实现同位素分析始于质谱仪的发明与设计,Nier的贡献是最显著的。他设计和改进的Nier-型质谱仪一直是测定原子量的主要工具,也是测定重元素同位素的仪器,用于放
4、射性同位素地质年代学和地球化学的研究。在他和他的同事测定轻元素的同位素组成时,发现了较大的变化。他们所测的灰岩比海水富集18O约3%,与Urey通过统计力学计算的分馏系数一致。因此,一门基于理论、实验和质谱分析技术的新学科——稳定同位素地球化学诞生了。第一节稳定同位素地球化学基本原理稳定同位素地球化学概念的发展―传统与非传统元素的稳定同位素地球化学Variationsintheisotopicratiosofanumberoftheseelements,includingH,C,N,O,andS,providethefou
5、ndationforthefieldofstableisotopegeochemistry.Investigationsofvariationsintheisotopiccompositionsofthesetraditionalelementshaveprovidedimportantconstraintsontheirsourcesinnaturalrocks,minerals,andfluids.Thesestudieshavefocusedonarangeofproblemsincludingplanetaryge
6、ology,theoriginandevolutionoflife,crustandmantleevolution,climatechange,andthegenesisofnaturalresources.Muchlessattention,however,hasbeenpaidtostableisotopevariationsofotherelementsthatarealsogeochemicallyimportantsuchascertainmetalsandhalogens.Inpartthishasbeendu
7、etoanalyticalchallenges,althoughfirst-ordervariationsforseveralsystemshavebeenconstrainedusinglong-standinganalyticalmethodssuchasgas-andsolid-sourcemassspectrometry.Withtheadventofanalyticalinstrumentationsuchasmulti-collector,inductively-coupledplasmamassspectro
8、metry(MC-ICP-MS),largeportionsofthePeriodicTablearenowaccessibletostableisotopestudies.Inthisvolume,thegeochemistryofanumberofnon-traditionalstableisoto