
- •Причины фракционирования стабильных изотопов. Типы изотопных эффектов. Основные факторы опрелеляющие величину фракционирования изотопов.
- •Методы выражения изотопных эффектов.
- •Принципы изотопной термометрии.
- •Фракционирование изотопов кислорода и водорода. Глобальная система вода-водяной пар – лед.
- •Закономерности фракционирования изотопов водорода и кислорода в воде в поверхностных и грунтовых водах. Исследование изменений глобальной температуры по образцам ледников.
- •Основные факторы фракционирования изотопов углерода, азота и серы во внешней оболочке Земли
- •Изотопный состав углерода и кислорода в мантии Земли.
- •Изотопный состав азота, серы и лития в различных природных объектах.
- •Роль геохимии стабильных изотопов химических элементов при реконструкции протовещества Земли по имеющейся коллекции метеоритов.
- •Причины разработки локальных методов u-Pb датирования. Основные принципы и стандарты для реализации методов sims и la-icpms, сравнение методик.
- •Цирконометрия как подраздел геохронологии. Методы изучения внутреннего строения минералов. Основные типы зональности в цирконах.
- •Определение генезиса циркона по величине концентрации урана и отношению Th/u. Типичные спектры рзэ в различных спектрах цирконов.
Изотопный состав углерода и кислорода в мантии Земли.
Изотопный состав углерода и кислорода в среднем составляет в осадочных карбонатах дельта13С=0+-2,5 промили
Однако наблюдаются существенные вариации, которые четко коррелируют с перерывами осадконакопления, сменой фаций , угловыми несогласиями и др. Поэтому изучение и систематика величины δ13С и δ18О по карбонатным разрезам – важное направление изотопной хемостратиграфии.
Изотопный состав кислорода в породах мантийного генезиса дает оценку изотопного состава глубинного кислорода δ18О= +5 -+6‰, в то время как в эндогенных коровых породах (магматических и метаморфических ) эта величина существенно больше: δ18О= +10 -+15‰. Изотопный состав кислорода в породе можно использовать как генетическую метку ее источника, а изотопный состав кислорода в цирконе–как генетический критерий сингенетичности минерала-геохронометра. Этот подход эффективен для определения генезиса цирконов в ультраосновных и основных магматических породах
Изотопный состав азота, серы и лития в различных природных объектах.
Дельта 14N(AIR):
Атмосфера, гидросфера 0‰
Глубинный (мантийный) азот -3 - -5‰
Рассеянное органическое вещество (РОВ) осадочных пород (биогенная органика) +3 - +10‰
Эндогенные породы коры -10 - +10‰
Фитопланктон +3‰
Зоопланктон +3 - +6‰
Рыбы +10 - +15‰
Наземная растительность +7 - +12‰
Травоядные животные +10 - +15‰
Плотоядные животные +12 - +18‰
Дельта 34S (CDT)
Глубинная (мантийная) сера 0±2‰
Эндогенные породы коры -15 - +15‰
Морская вода (сульфат) +20‰
Эвапориты (гипс, ангидрит) +20 - +40‰
Сульфиды осадочных пород (биогенные) -5 - -15‰
Дельта 7Li (LSWEC)
Глубинный (мантийный) литий 0±1,5‰
Эндогенные Породы коры +2 - +15‰
Морская Вода +34‰
Пресные Воды +15 - +20‰
Слюды Осадочных пород -15 - -25‰
Гидратированные Морские базальты +3 - +8‰
Островодужные Вулканиты +3 - +10‰
Эклогиты -20 - -30‰
Задачи, решаемые при изучении изотопного состава этих элементов.
Изучение вариаций соотношения стабильных изотопов металлов – новая, и быстро развивающееся направление геохимии стабильных изотопов. Изотопные эффекты очень малы, и характерны для поливалентных металлов , которые могут образовывать сосуществующие фазы с разной валентностью (Cu, Fe, V, Mo и др.), И таким образом изотопный эффект может характеризовать окислительно-восстановительные условия в среде образования (флюиде или магме). Из всех металлов наибольшие вариации наблюдаются у лития за счет наибольшей относительной разности масс.
Изотопный состав лития в воде контрастно отличен от такового в горных породах, поэтому используется для изучения взаимодействия вода-порода, флюид-порода.
Роль геохимии стабильных изотопов химических элементов при реконструкции протовещества Земли по имеющейся коллекции метеоритов.
При сопоставлении изотопных и геохимических характеристик мантийных Земных пород и метеоритов различных классов, было установлено сходство Земных с углистыми хондритами класса С1, прежде всего по данным геохимии изотопов кислорода, кремния, алюминия, кальция, магния, железа и др. петрогенных элементов.
Таким образом, параметры модельного однородного хондритового резервуара CHUR были надежно обоснованы, прежде всего, по геохимии стабильных изотопов химических элементов горных пород.
В свою очередь, параметры изотопных систем радиогенных изотопов в CHUR : Rb-Sr, Sm-Nd, Re-Os, Lu-Hf, U-Th-Pb, K-Ar, U-Th-He были получены эмпирически при анализе коллекции углистых хондритов класса С1.
Локальные методы.