Pb同位素ppt课件
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铅的同位素铅(Pb)是一种常见的金属元素,其原子序数为82。
铅具有多种同位素,即具有相同的质子数但不同的中子数的同一元素。
铅的稳定同位素有两种,分别是铅-206和铅-207,它们的自然丰度分别为24.1%和22.1%。
此外,铅还有多种放射性同位素,如铅-210、铅-212、铅-214等,它们具有不同的半衰期和放射性特性。
铅-206是铅的最稳定同位素,它拥有82个质子和124个中子,总共206个核子。
铅-206是一种非放射性同位素,不会自发地衰变释放辐射。
由于其稳定性较高,铅-206在地球上广泛存在,并且被用作地球年龄的测定。
地质学家通过测量铅-206与其衰变产物铅-207的比值,可以推断出岩石或矿物的年龄。
这种方法被称为铅-铅定年法。
铅-207是铅的另一种稳定同位素,它具有82个质子和125个中子,总共207个核子。
铅-207的自然丰度较高,也广泛存在于地球上的岩石、矿物和大气中。
铅-207的存在可以追溯到地球形成的早期,因为它是铅-235衰变的终产物。
铅-235是一种放射性同位素,它具有82个质子和153个中子,总共235个核子。
铅-235经过连续的衰变过程最终变为稳定的铅-207。
利用铅-207与铅-206的比值,地质学家可以推断出岩石或矿物的起源和演化过程。
除了稳定同位素,铅还有多种放射性同位素。
铅-210是一种常见的放射性同位素,它具有82个质子和128个中子,总共210个核子。
铅-210的半衰期约为22年,会通过放射性衰变释放出α粒子和β粒子。
由于其较短的半衰期,铅-210在环境中的存在主要是由于其他放射性元素的衰变产物。
铅-210经常被用来研究海洋和湖泊沉积物的沉积速率和地质过程。
铅的同位素在地球科学、环境科学、核能科学等领域具有重要的应用价值。
它们可以帮助科学家研究地球的演化历史、岩石的形成过程、环境的污染状况等。
通过分析铅同位素的比值,可以追溯物质的来源和迁移路径,揭示自然界中的地球化学过程。
Pb同位素的研究进展和应用自然界中Pb有四个同位素,包括204Pb、206Pb、207Pb、208Pb,其中204Pb 是非放射性成因同位素,206Pb、207Pb、208Pb为放射性成因同位素,由238U、235U、232Th 放射性衰变产生,因此,铅同位素的研究最初为模式年龄定年和探讨成矿物质来源的示踪。
随着近年来对铅同位素的不断研究,铅同位素开始应用于化探与找矿评价、找矿勘探,以及在壳幔相互作用和环境评价等方面也具有重要的指示意义(刘茜,易文萍,2014)。
1 铅同位素定年1.1 U-Pb 锆石法(一致年龄)。
如果一种矿物在形成时含很高的U 但不含Pb,则方程可简化为:206Pb *= 238U (eλ238t -1),207Pb *= 235U (λ235t -1),其中*代表放射性成因铅。
图1为U-Pb 谐和图。
显示了一致曲线和Pb 丢失产生的不一致曲线。
晶质铀矿和独居石最初被用来定年,但其有限的分布限制了它们的应用。
锆石在中-酸岩中是一个广泛分布的富铀矿物,被广泛应用于U-Pb 定年。
基性岩中斜锆石也被用来定年[1]。
图1 U-Pb谐和图1.2 U-Pb 锆石法(不一致年龄)L.H.Ahrens(1995)和G.W.Wetherill(1956)提出了铅一次连续不丢失的模型。
假设在一个研究地质体中取得了若干个锆石样品,其真实年龄为T,然而在T1 时发生如区域变质作用或热接触变质作用等使得铅丢失,且由于各个样品丢失程度不同而形成图一中的不一致线。
上交点年龄作为锆石形成年龄的解释则是确定的;但下交点年龄具有多解性。
然而,如果锆石数据投影点离上交点较远,则上交点的误差较大。
为了获得较好的上交点精度,Krogh(1982)认为应在进行同位素分析之前,去除样品中Pb 丢失严重的部分。
一种方法是用高通量的磁铁进行分选,选出变生最弱的矿物颗粒。
另一种方法是在一个风力磨具中磨掉矿物的外层部分,该部分往往最富U,因而变生也最严重,样品经这样处理后,分析数据的一致性大为提高。