Question

岩石中放射性同位素的分布

Answer 1

自然界中有60余种放射性同位素，其中包括以²³⁸ U，²³² Th和²³⁵ U开头的铀、钍、锕三个放射性系列；若干不成系列的放射性同位素，如钾（⁴⁰ K）、铷（⁸⁷ Rb）、钐（¹⁴⁷Sm）等；重元素裂变产生的放射性同位素，如锆（⁹⁵ Zr）、钌（¹⁰³ Ru）等。在铀的同位素中²³⁵ U只占0.72％，而²³⁸ U占99.27％，所以锕系对岩石放射性的贡献是很微弱的。根据放射性元素在岩石中的平均含量（即克拉克值），地壳岩石中主要的放射性元素是铀、钍和他们的衰变产物，以及钾。

不同类型岩石的放射性元素的含量有很大差别，即使同一种岩性的岩石，其放射性元素的含量随年代不同也有差异。岩浆岩中放射性元素含量比沉积岩高，钍铀比也是岩浆岩中的大。各种岩浆岩中放射性元素的含量也不相同，酸性岩中含量最高，并随岩石酸性减弱，含量有规律地降低，基性岩中的含量大约是酸性岩含量的1/5～1/4，超基性岩的含量最低。

沉积岩中铀、钍、钾的含量相差也很大，通常与粘土含量有关。一些粘土矿物（如蒙脱石）虽然本身不含有放射性元素，但由于比面很大，吸附大量铀和钍。还有一些粘土矿物（如云母）吸附能力不强，但本身含有钾。深水泥岩含大量有机质，吸附大量放射性元素，因而有很强的放射性。

变质岩中铀、钍、钾的含量与变质前原岩中的含量及其变质程度有关。蚀变岩石与未蚀变岩石相比，近矿蚀变围岩中的铀含量普遍增高。