Question

　同位素地球化学方法

Answer 1

20世纪90年代以来，同位素地球化学无论在应用上还是方法上都得到了长足的发展。

在古气候研究方面，人们在利用碳同位素作为恢复古气候变化工具的同时，还用⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素变化研究海洋碎屑沉积物所提供的古气候信息。为研究地球上水的成因与演化，对D/H进行了离子探针测定。

地球演化研究一直是同位素地质学研究的重要方面。近来，人们用Sm-Nd法对地球的早期和晚期分异进行了研究；用⁹⁷Tc-⁹⁷Mo和¹⁸²Hf-¹⁸²W年代测定研究地球的加积（Terrestrial accretion）和地核的形成时间；用地幔包体中氮丰度和同位素研究地幔及大气圈演化的意义。在区域地壳演化方面，不少研究者通过对花岗岩中Nd和Pb同位素研究了中国东南部地壳演化，用Sm-Nd模式年龄研究了巴西地盾的地壳演化等。

⁴⁰Ar/³⁹Ar测定有着广阔的发展前景。除岩石定年外，⁴⁰Ar/³⁹Ar还用于断层年代的测定。在方法上近来又发展了⁴⁰Ar/³⁹Ar年代的激光探针测定。

裂变径迹法在定年的基础上，目前发展了把裂变径迹方法用于填图及研究增生过程，以及分析地震断层附近的热异常等。

气体同位素特别是惰性气体同位素的研究近年来得到了迅速发展。在气体同位素研究方面如用氮同位素δ¹⁵N研究花岗岩成因。在惰性气体研究方面，如用He研究10⁵年范围内地下水的冷却，盐湖中的⁴He、²²Ne和³⁶Ar，岩石中的圈闭He和³He/⁴He，以及⁴⁰Ar和⁴⁰Ar/³⁶Ar,MORB玻璃中氦、氖、氩的分馏等。在区域地球化学方面，有人研究了中国构造地球化学分区与惰性气体的关系；还有人分别对大别山榴辉岩的氦、氩和乌拉尔石英中的氩及氦同位素进行了研究。

宇宙成因¹⁰Be、²⁶Al和³⁶Cl的研究近来得到了广泛的重视，有着广阔的发展前景。如用宇宙成因的¹⁰Be、²⁶Al和³⁶Cl原位测定研究冰川发育历史，用石英中的¹⁰Be和²⁶Al测定史前时期洞穴沉积的年龄，用宇宙成因的¹⁰Be和²⁶Al的测定估算青藏高原剥蚀速度，以及通过岛弧火山岩中的¹⁰Be研究大洋沉积物带入岛弧岩浆岩的问题等。此外，¹⁴C和¹⁰Be的同位素亦用于气候变化研究。¹⁰Be还用于研究M/G（Matusyama/Guass）地磁倒转边界的变化。

Re-Os体系是一个值得注意的方法。目前这方面的研究包括球粒陨石中的Re-Os体系、辉钼矿的Re-Os定年和黑色页岩中的Re-Os体系研究等。

除此以外，Ra、B等同位素的研究也日益为人们所关注。有人认为湖泊中²²⁶Ra的行为研究是测定全新世沉积物年龄的一种潜在方法。还有人对岩浆及海底热液成矿系统中的硼同位素进行了研究。

在方法方面，近年来发展了用高精度等离子质谱测定⁶⁵Cu/⁶³Cu比值的天然变化；发展了热离子化质谱仪（TIMS:Thermal Ionization Mass spectromete）和加速器质谱仪（AMS），以及用热发光定年研究古地震和湖相沉积物的年龄等。

在第30届国际地质大会上，不少学者报道了基础地质研究中的同位素地球化学方法。其中主要有J.Veizer的锶同位素地层学研究，K.Konno等对鱼牙齿化石的锶同位素研究，以及M.Novak对基岩-森林土-云杉冠-大气系统的硫同位素动力学研究。在环境的同位素地球化学研究方面，有洪阿实用海洋稳定同位素示踪对全球变化的研究，李浩对南中国海风成沉积的古环境意义的研究和魏克勤对中国季风区的δ¹⁸O对古气候指示的研究。在同位素的地质测量新技术与新方法方面，G.Faure在用宇宙成因核类（¹⁰Be）研究南极石英暴露年龄方面取得了引人注意的成果。J.H.Chen等用高精度热离子质谱测量了第四纪火山岩地磁漂移的²³⁸U-²³⁰Th年龄。