地球化學(xué)-河北地大

1、一、 概念題1、克拉克值是指元素地殼中重量百分含量。2、濃度克拉克值濃度克拉克值元素在某一地質(zhì)體中平均含量/元素的克拉克值，它反映元素在地質(zhì)體中集中和分散程度，大于1說(shuō)明相對(duì)集中，小于1說(shuō)明相對(duì)分散。3、元素的地球化學(xué)遷移元素從一種賦存狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N賦存狀態(tài)，并經(jīng)常伴隨元素組合和分布上的變化以及空間位移的作用稱為地球化學(xué)遷移。4、元素的豐度值：每種化學(xué)元素在自然體中的質(zhì)量,占自然體總質(zhì)量(或自然體全部化學(xué)元素總質(zhì)量)的相對(duì)份額(如百分?jǐn)?shù)),稱為該元素在該自然體中的豐度值. 5、類質(zhì)同象某種物質(zhì)在一定的外界條件下結(jié)晶時(shí)，晶體中的部分構(gòu)造位置被介質(zhì)的其它質(zhì)點(diǎn) (原子、離子、絡(luò)離子、分子)所占據(jù)，

2、結(jié)果只引起晶格常數(shù)的微小變化，而使晶體構(gòu)造類型、化學(xué)鍵類型等保持不變的現(xiàn)象。 6、載體礦物和富集礦物載體礦物載體礦物和富集礦物載體礦物是指巖石中所研究元素的主要量分配于其中的那種礦物。但有時(shí)該元素在載體礦物中的含量并不很高，往往接近該元素在有時(shí)總體中的含量。富集礦物是指巖石中所研究元素在其中的含量大大超過(guò)它在巖石總體中的含量的那種礦物。7、元素的共生組合具有共同或相似遷移歷史和分配規(guī)律的元素常在特定的地質(zhì)體中形成有規(guī)律的組合，稱為元素的共生組合。8、元素的賦存狀態(tài)也稱為元素的存在形式、結(jié)合方式、相態(tài)、遷移形式等，指元素在其遷移歷史的某個(gè)階段所處的物理化學(xué)狀態(tài)與共生元素的結(jié)合性質(zhì)。 9、親氧元素

3、是指那些能與氧形成強(qiáng)烈離子鍵化合物的元素，如K、Na、Si、Al 等，通常以硅酸鹽形式聚集于巖石圈。10、八面體擇位能：任意給定的過(guò)渡元素離子,在八面體場(chǎng)中的晶體場(chǎng)穩(wěn)定能一般總是大于在四面體場(chǎng)中的晶體場(chǎng)穩(wěn)定能.二者的差值稱為該離子的八面體擇位能(OSPE). 這是離子對(duì)八面體配位位置親和勢(shì)的量度。八面體擇位能愈大，則趨向于使離子進(jìn)入八面體配位位置的趨勢(shì)愈強(qiáng)，而且愈穩(wěn)定。11、相容元素和不相容元素：在液相和結(jié)晶相（固相）的共存體系，如在巖漿結(jié)晶作用過(guò)程中，一些微量元素易以類質(zhì)同像的形式進(jìn)入造巖礦物晶格，稱為相容元素，如Ni2+、Co2+、V3+、Cr3+、Yb3+、Eu2+等。另一些微量元素不易

4、進(jìn)入造巖礦物晶格，傾向于殘留在熔漿或液相這中，稱為不相容元素，如Rb、Cs、Sr、Ba等。12、元素的地球化學(xué)親和性元素的地球化學(xué)親和性，指陽(yáng)離子在地球化學(xué)過(guò)程中趨向于同某種陰離子結(jié)合的性質(zhì)。分親鐵性（趨向于單質(zhì)形式產(chǎn)出）、親硫性（趨向于與硫形成強(qiáng)烈共價(jià)鍵的性質(zhì)）和親氧性（趨向于與氧形成強(qiáng)烈離子鍵的性質(zhì)）13、分配系數(shù)從能斯特分配定律的表達(dá)式中可知：在溫度、壓力恒定的條件下，微量元素i (溶質(zhì))在兩相分配達(dá)平衡時(shí)其濃度比為一常數(shù)(KD)，此常數(shù)KD稱為分配系數(shù)，或稱能斯特分配系數(shù)。分配系數(shù)只受溫度、壓力的限定，而與溶質(zhì)的濃度無(wú)關(guān)（在一定濃度范圍內(nèi)）。 14、地球化學(xué)障：地球化學(xué)障指地殼中物理或

5、化學(xué)梯度具有突變的地帶，通常伴隨著元素的聚集或堆積作用。即在元素遷移過(guò)程中經(jīng)過(guò)物理化學(xué)環(huán)境發(fā)生急劇變化的地帶時(shí)，介質(zhì)中原來(lái)穩(wěn)定的元素遷移能力下降，形成大量化合物而沉淀，這種地帶就稱為地球化學(xué)障。 15、K不穩(wěn)定常數(shù)即絡(luò)合離子的溶解平衡常數(shù)16、dEu反映Eu與REE整體分離程度的參數(shù)，2EuN/（SmN+GdN）17、同位素分餾系數(shù)：同位素分餾系數(shù),反映同位素在同種或不同種化合物中分餾程度的參數(shù)，同位素在A物質(zhì)中的比值/同位素在B物質(zhì)中的比值，18、O18值值指樣品同位素比值（Rsa）相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品的同位素比值（RSt）的千分差，表示式為： O18 =( O18/ O16)樣品/（O18/ O

6、16）標(biāo)準(zhǔn)-1100019、衰變定律：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)衰變的原子數(shù)與現(xiàn)存放射性母體的原子數(shù)成正比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：-dN/dt = N 式中：N為在 t 時(shí)刻存在的母體原子數(shù)；dN/dt為t時(shí)的衰變速率，負(fù)號(hào)表示N隨時(shí)間減少；為衰變速率常數(shù)，表示單位時(shí)間內(nèi)衰變的原子比例數(shù)，其單位為1/年或1/秒。將前式由t=0到t求積分，整理后得： ln(N/N0)=-t N0為t=0時(shí)的衰變母體原子數(shù)。由此得：N=N0e-t 或 N0 =Net 以上為放射性同位素衰變的基本公式，表明母核原子數(shù)為N0的放射性同位素，經(jīng)時(shí)間t后殘存的母體原子數(shù) N= N0e-t，N與t為指數(shù)函數(shù)。 20、科爾任斯基相律在一定的T、

7、P及活性組分化學(xué)位的條件下，相互平衡的共存礦物數(shù)不超過(guò)惰性組分?jǐn)?shù)。K。就是柯?tīng)柸仕够嗦伞?二、問(wèn)答題1、下列礦物鍵的類型是什么?(1)所有鍵都是離子鍵;(2)所有鍵都是共價(jià)鍵;(3)部分鍵為離子鍵,部分為共價(jià)鍵:(a)磷灰石;(b)黃銅礦;(c)螢石;(d)自然砷;(e)尖晶石。 (a)磷灰石：離子鍵，共價(jià)鍵；(b)黃銅礦：共價(jià)鍵；(c)螢石：離子鍵；(d)自然砷：共價(jià)鍵；(e)尖晶石：離子鍵。 2、為什么U、Th在花崗巖中比在超基性巖中更為豐富？(離子半徑，U4+(6次配位)為0.97A,U6+(6次配位)為0.80A,Th3+(6次配位)為1.14A,Th4+(6次配位)為1.02A,F

8、e2+(6次配位)0.78A,Fe3+(6次配位)0.64A,Mg2+(6次配位)為0.64 A。 這與U、Th的離子半徑和類質(zhì)同象置換有關(guān)。U和Th的離子半徑較大，U4+(6次配位)為0.97A,U6+(6次配位)為0.80A,Th3+(6次配位)為1.14A,Th4+(6次配位)為1.02A，而Fe2+(6次配位)0.78A,Fe3+(6次配位)0.64A,Mg2+(6次配位)0.64)，因此二者不能進(jìn)入早期結(jié)晶的鎂鐵礦物中，而富集在淡色的殘余巖漿內(nèi)。U4+廣泛地與Th4+,Zr4+,REE3+以及Ca2+呈類質(zhì)同象置換。 3、多數(shù)稀土元素在花崗巖中比在玄武巖中更為豐富，但是Eu卻在玄武巖

9、中更為豐富，為什么？大多數(shù)稀土元素都是呈3價(jià)出現(xiàn)，而Eu是變價(jià)元素，有2和3兩個(gè)價(jià)態(tài)，Eu2與Ca2的離子半經(jīng)比較接近，可以置換斜長(zhǎng)石中的Ca，因此與大多數(shù)稀土元素在花崗巖中比在玄武巖中更為豐富，但是Eu不同，Eu在斜長(zhǎng)石含量較高的玄武巖中更為豐富。 4、下列巖漿巖： 形成過(guò)程中僅與巖漿水發(fā)生了相互作用； 形成過(guò)程中廣泛地與大氣降水發(fā)生了相互作用。試回答哪一種巖漿巖D/H比值和18O/16O比值更高 形成過(guò)程中僅與巖漿水發(fā)生了相互作用的巖漿巖D/H比值和18O/16O比值更高。5、用Rb-Sr或Sm-Nd法對(duì)巖石定年時(shí)，為什么當(dāng)巖石礦物中的87Rb/86Sr或 143Sm/144Nd比值差別越

10、大結(jié)果越好？ 因?yàn)?7Rb/86Sr或143Sm/144Nd比值差別大，則衰變形成的87Sr/86Sr或143Nd/144Nd值的差別也大，只有這樣，才能在87Rb/86Sr或143Sm/144Nd與初始值的圖解上擬合相關(guān)系數(shù)較好的一條直線，由此得到較好的等時(shí)線年齡。否則可能使數(shù)據(jù)集中而拉不開(kāi)等時(shí)線。 6、當(dāng)以下每種物質(zhì)形成時(shí)，其氧化電位是高還是低？(1) 隕石；(2)煤；(3)海底錳結(jié)核；(4)釩鉀鈾礦；(5)頁(yè)巖中的黃鐵礦；(6)鮞綠泥石。答：高，低，高，高，低，低。7、為什么硅酸鹽礦物中K的配位數(shù)經(jīng)常比Na的配位數(shù)大？ (離子半徑：K的為1.38A，Na的為1.02A，O2-的1.40A

11、)。K和Na都屬于堿性元素，其離子半徑分別為：1.38A和1.02A(Krauskopfet al,1995)或1.59和1.24A(Gill,1996)。以與陰離子O2-結(jié)合為例，O2-離子半徑1.40A(Krauskopf et al,1995)或1.32(Gill,1996),根據(jù)陽(yáng)離子與氧離子半徑比值與配位數(shù)關(guān)系，K+/O2-0.9857, Na+/O2-=0.7286，由于等大球周圍有12個(gè)球，而在離子晶體中，隨陽(yáng)離子半徑的減小，為達(dá)到緊密接觸，因此配位數(shù)也要減少。因此，在硅酸鹽礦物中K的配位數(shù)經(jīng)常比Na的配位數(shù)大，前者與氧的配位數(shù)為8，12，而后者為6,8。 8、 研究表明，巖漿巖

12、和變質(zhì)巖中的不同礦物具有不同的18O/16O比值，例如巖漿 巖中石英一般比鉀長(zhǎng)石具有更高的18O/16O比值，試闡明控制礦物18O/16O比值大小的原因是什么？ 9、 A、B兩個(gè)巖體在巖漿結(jié)晶過(guò)程中W元素的分配分配系數(shù)KD0.1，和Ni元素的分配系數(shù)KD4。請(qǐng)用圖示分析一下，A、B兩個(gè)巖體中W、Ni這兩個(gè)微量元素的地球化學(xué)行為。A 巖體中W 元素的分配系數(shù)KD0.1，明顯小于1，隨著巖漿結(jié)晶程度的增長(zhǎng)（F 由1 趨向0），W 元素在殘余熔體中濃集起來(lái)，W 元素稱之為不相容元素（如圖上部曲線）。B 巖體中Ni 元素的分配系數(shù)KD4，大于1 屬相容元素，隨著結(jié)晶程度的增加，Ni元素傾向在礦物晶體中

13、富集，隨礦物析出，而在殘余巖漿中逐漸貧化（見(jiàn)圖下部曲線）。10、 下列為不同構(gòu)造環(huán)境中玄武巖的稀土元素問(wèn)題（SREE）及稀土組成配分模式圖（洋中脊玄武巖、海洋拉斑玄武巖、高鋁玄武巖、大陸拉斑玄武巖）。按從大洋大陸環(huán)境的順序排列出各玄武巖（用英文字母排序）并簡(jiǎn)述理由。從洋大陸環(huán)境的玄武巖排列順序?yàn)椋篸cab由于大洋中脊玄武巖的源區(qū)為上地幔，越往大陸一側(cè)成因的玄武巖地殼混染的程度越大。而上地幔中稀土含量低，LREE/HREE 接近，到地殼其REE 增加了20 多倍，LREE/HREE 增加了3 倍多，為此地幔源區(qū)的玄武巖REE 最小，LREE/HREE 接近1（平坦型），越靠近大陸成因玄武巖REE

14、 增加，LREE/HREE增大（右傾型）11、某地層剖面如下圖（示意），請(qǐng)對(duì)該套地層（無(wú)化石）定年并簡(jiǎn)述方法原理。1- 礫巖，2-含礫砂巖，3-砂巖，4-同生花崗閃巖巖床，5-含海綠石泥巖，6-灰?guī)r對(duì)該套地層定年可用兩種方法1） 同生花崗閃長(zhǎng)巖巖床的Rb-Sr 等時(shí)線年齡方法2） 同生海綠石的Rb-Sr 模式年齡法3） 應(yīng)用條件有：花崗閃長(zhǎng)巖巖床為同一時(shí)間、同一母體，其初始鍶比值均一，巖床各處Rb/Sr 比值不同，為此經(jīng)過(guò)t 時(shí)間后，各樣品樣品的(87Sr/86Sr)樣、（87Rb/86Sr）樣將呈線性方程Y=aX+b, Y=-(87Sr/86Sr)樣 X=（87Rb/86Sr）樣 經(jīng)線性擬合

15、后可得斜率a=(et-1)，從而可以求得年齡值。12、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩套氧同位素溫度計(jì)，查明花崗巖的成巖溫度及含銅石英脈的成礦溫度，并簡(jiǎn)述原理。氧同位素在同一體系達(dá)到平衡時(shí)，分餾系數(shù)與溫度T 之間有一定的函數(shù)關(guān)系：1000ln=a/T2bA-Ba,b 為待定常數(shù)為A、B 礦物分餾系數(shù)T 為絕對(duì)溫度A-B 為A、B 礦物對(duì)18O 的差值在花崗巖體中的含銅石英-方解石脈圖示中1） 測(cè)定成巖溫度用石英磁鐵礦礦物對(duì)作為氧同位素溫度計(jì)2） 測(cè)定成礦溫度用含銅石英方解石中的石英方解石含氧礦物作為氧同位素溫度計(jì)礦物測(cè)定。3） 分別測(cè)定礦物的18O 值，公共秩序公式，計(jì)算即得巖體成巖及礦脈成礦溫度。13、分析在巖漿結(jié)

16、晶分異過(guò)程中分配系數(shù)KD0.25和KD4這兩個(gè)微量元素的地球化學(xué)行為。A 巖體中W 元素的分配系數(shù)KD0.1，明顯小于1，隨著巖漿結(jié)晶程度的增長(zhǎng)（F 由1 趨向0），W 元素在殘余熔體中濃集起來(lái)，W 元素稱之為不相容元素（如圖上部曲線）。B 巖體中Ni 元素的分配系數(shù)KD4，大于1 屬相容元素，隨著結(jié)晶程度的增加，Ni元素傾向在礦物晶體中富集，隨礦物析出，而在殘余巖漿中逐漸貧化（見(jiàn)圖下部曲線）。14、討論在自然界中由于氧化還原條件的變化稀土元素的分異。稀土元素的分異主要體現(xiàn)于Eu和Ce二元素，前者易還原成二價(jià)陽(yáng)離子，后者易氧化四價(jià)陽(yáng)離子，從而與整體三價(jià)的REE發(fā)生分離。Eu2+易與Ca2+ 性

17、質(zhì)相似，因此易與類質(zhì)同象替代Ca2+如在早期結(jié)晶的斜長(zhǎng)巖中出現(xiàn)銪正異常，而后期結(jié)晶的巖石中出現(xiàn)銪負(fù)異常。Ce4+在弱酸性條件下易發(fā)生水解而滯留原地，使淋濾出的溶液貧Ce，形成Ce負(fù)異常，在海水中亦易形成Ce與REE的分離。15、以Rb-Sr等時(shí)線法為例說(shuō)明同位素年齡測(cè)定公式。N0-N=D=Nelt-N=N(elt-1)t=1/lln(1+D/N)據(jù)衰變規(guī)律，上述公式中t為時(shí)間，l為衰變常數(shù)，D為由衰變形成的子核原子數(shù)， N為現(xiàn)存母核原子數(shù)， N0為母核原有原子數(shù)。對(duì)于Rb-Sr法有87Sr樣品-87Sr初始=87Rb(elt-1)，顯然定年需要已知87Sr初始，這對(duì)實(shí)際操作有困難，為此人們?cè)O(shè)計(jì)

18、等時(shí)線年齡方法，假定地質(zhì)體中初始鍶分布均勻，而銣分布是不均勻的，隨時(shí)間變化，在地質(zhì)不同部位由銣衰變形成的鍶也不一樣，通過(guò)最小二乘法擬合出線性方程，并獲得鍶初始值和斜率，然后求年齡。在實(shí)際工作中方程兩邊同時(shí)比上穩(wěn)定同位素86Sr以提高分析精度，從而提高測(cè)年精度，有公式如下以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)作圖或進(jìn)行線性擬合即可求得截距即鍶同位素初始比值和斜率,即elt-1值,從而可以求得年齡 t的值。16、試分析“氧、氫同位素緯度效應(yīng)”的原因。是由于輕同位素周而往復(fù)的“蒸發(fā)凝聚”物理分餾形成的。質(zhì)量數(shù)小的H216O趨向于進(jìn)入蒸相中，而較重的D218O趨向于凝聚在液相中，在地球的高緯度地區(qū)，蒸發(fā)作用不明顯，因此

19、高緯度地區(qū)水分餾作用不明顯，dD、d18O最低，而低緯度的赤道地區(qū)蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，經(jīng)周而復(fù)始的反復(fù)分餾使D和18O在水中濃集程度越來(lái)越大，因此會(huì)出現(xiàn)如圖所示的“氧、氫同位素緯度效應(yīng)”，克雷格線較明顯地表示了dD、d18O與緯度間存在的近似線性關(guān)系。二、 討論題1、試論地球化學(xué)研究的基本問(wèn)題 圍繞原子在地質(zhì)環(huán)境中多方面的變化結(jié)果及其地質(zhì)意義的分析，形成了地球化學(xué)研究中的幾個(gè)基本問(wèn)題： 研究地球和地質(zhì)體中元素及其同位素的組成。包括元素及其同位素的含量在空間、時(shí)間及不同產(chǎn)狀地質(zhì)體中的變化，即為元素的平均含量(豐度)和分布分配問(wèn)題。研究元素在地球及各層圈（地殼、地幔、地核）中的平均含量豐度問(wèn)題；研究元素

20、及其同位素的含量在不同地質(zhì)構(gòu)造單元、巖石、礦物和礦床中的變化，亦即元素的分布和分配問(wèn)題； 研究元素的共生組合和賦存形式。 共生組合：具有共同或相似遷移歷史和分配規(guī)律的元素常在特定的地質(zhì)體中形成有規(guī)律的組合，稱為元素的共生組合。賦存形式（存在形式、賦存狀態(tài)）：指元素在地質(zhì)體中以什么形式存在。常見(jiàn)的形式有：化合物（氧化物、硫化物、硅酸鹽、碳酸鹽等等）、類質(zhì)同像混入物、機(jī)械混入物、包裹體及吸附物等等。元素的結(jié)合狀態(tài)是地質(zhì)作用物理化學(xué)條件的指示劑，元素的存在形式具有成因意義。 研究元素的遷移。 元素的地球化學(xué)遷移或搬運(yùn)：系指元素因其性質(zhì)不同，在自然界的各種外界條件影響外界條件影響2、試述親石元素、親銅

21、元素、親鐵元素和親氣元素的地球化學(xué)性質(zhì)與其在地球各層圈間的分配特征。 1）親石元素：離子的最外電子層具有8電子（S2P6）惰性氣體型穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氧化物的生成熱大于FeO的生成熱，與氧的親和力強(qiáng)，位于原子容積曲線的下降部分，易熔于硅酸鹽熔體，主要集中在巖石圈中。2）親銅元素：離子的最外電子層具有18電子（s2p6d10）的銅型結(jié)構(gòu)，氧化物的生成熱小于FeO的生成熱，與硫結(jié)合能力強(qiáng)，位于原子容積曲線的上升部分，易熔于硫化鐵。主要集中于硫化物氧化物過(guò)渡圈。3）親鉄元素：離子的最外電子層具有818電子過(guò)渡型結(jié)構(gòu)，氧化物的生成熱最小，位于原子容積曲線的底部，易熔于鐵。主要集中于鉄鎳核。4）親氣元素：離子的

22、最外電子層具有8電子結(jié)構(gòu)，原子容積最大，具有揮發(fā)性或易形成揮發(fā)化合物，主要集中在大氣圈。3、試述稀土元素?cái)?shù)據(jù)的處理步驟和表示方法。 REE組成模式圖示：對(duì)樣品中REE濃度以一種選定的參照物質(zhì)中相應(yīng)REE濃度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，將樣品中每種REE濃度除以參照物質(zhì)中各REE濃度,得到標(biāo)準(zhǔn)化豐度，然后以標(biāo)準(zhǔn)化豐度對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo),以原子序數(shù)為橫坐標(biāo)作圖.兩種圖：(1)曾田彰正-科里爾(Masuda-Coryell)圖解：濃度標(biāo)準(zhǔn)化參照物質(zhì)為球粒隕石.由曾田彰正和科里爾創(chuàng)制；圖示的優(yōu)點(diǎn):可以消除由于原子序數(shù)為偶數(shù)和奇數(shù)造成的各REE間豐度的鋸齒狀變化,使樣品中各REE間任何程度的分離都能清楚地顯示出來(lái),因?yàn)橐话愎?/p>

23、認(rèn)球粒隕石中輕和重稀土元素之間不存在分異。（2）用所研究體系的一部分作參考物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。 4、要獲得準(zhǔn)確的同位素地質(zhì)年齡必須滿足的條件是什么？ 1）必須知道母體同位素準(zhǔn)確的半衰期和衰變常數(shù)；2）必須知道某次地質(zhì)作用形成巖石和礦物后，它們必須一直保持封閉狀態(tài)，沒(méi)有因?yàn)楹髞?lái)的熱液交代作用、變質(zhì)作用或表生作用等影響而發(fā)生母體或子體同位素丟失或加入的情況。4）巖石和礦物形成時(shí)往往難免混入少量子體同位素，所以就必須有能夠準(zhǔn)確扣除被測(cè)對(duì)象中初始混入的子體同位素含量的方法；5）要有能準(zhǔn)確和高靈敏的分析方法來(lái)測(cè)定母體和子體同位素含量。5、舉例說(shuō)明自然界穩(wěn)定同位素分餾反應(yīng)的幾種類型1. 物理分餾：也稱質(zhì)量分餾

24、，同位素之間因質(zhì)量引起一系列同質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)的不同，如密度、比重、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等微小的差別，使用使之在蒸發(fā)、凝聚、升華、擴(kuò)散等自然物理過(guò)程中發(fā)生輕重同位素的分異。 2動(dòng)力分餾：含有兩種同位素的分子，由于質(zhì)量不同導(dǎo)致它們參加化學(xué)反應(yīng)活性的差異。質(zhì)量不同的同位素分子具有不同的分子振動(dòng)頻率和化學(xué)鍵強(qiáng)度。輕同位素形成的鍵比重同位素更易于破裂，因此，輕同位素分子的反應(yīng)速率高于重分子，在共存平衡相之間產(chǎn)生微小的分餾，反應(yīng)產(chǎn)物、特別是活動(dòng)相中更富集輕同位素。如： C+16O C16O2 平衡常數(shù)為K1 C+16O18O C16O18O 平衡常數(shù)為K2 經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定25C時(shí) K1/K2=1.17。 3平衡分餾：化

25、學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物之間由于物態(tài)、相態(tài)、價(jià)態(tài)以及化學(xué)鍵性質(zhì)的變化，輕重同位素公別富集在不同分子中發(fā)生的分異，也稱同位素交換反應(yīng)。達(dá)到同位素交換平衡時(shí)共存相同位素相對(duì)豐度比值為常數(shù)，稱分餾系數(shù)。 如：1/3CaC16O3+H218O1/3Ca18O3+H216O 25時(shí)同位素分餾系數(shù)=1.0310。4生物化學(xué)分餾：生物活動(dòng)和有機(jī)反應(yīng)也能導(dǎo)致的同位素分餾效應(yīng)。如植物的光合作用使12C更多地富集于生物合成有機(jī)化合物中。生物成因的地質(zhì)體如煤、油、氣等具有最高的12C/13C值。生物化學(xué)分餾是同位素分異作用中重要的控制反應(yīng)。6、自然界放射性衰變反應(yīng)有幾種類型？試述衰變定律。1. -衰變?cè)雍酥幸粋€(gè)中子

26、分裂為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子（-質(zhì)點(diǎn)），-質(zhì)點(diǎn)被射出核外，反應(yīng)通式為：AZM AZ+1M+-其中Z為核電荷數(shù)，A為質(zhì)量數(shù)。衰變結(jié)果，核內(nèi)減少一個(gè)中子，增加一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1，變?yōu)橹芷诒碛覀?cè)的相鄰元素。如：8737Rb 8738Sr+-、 4019K 4020Ca+-，其中8737Rb與8738Sr、4019K與4020Ca為同量異位素。 2. 電子捕獲它是-衰變的逆反應(yīng)（并非可逆反應(yīng)），是原子核自發(fā)地從K或L層電子軌道上吸取一個(gè)電子（多數(shù)為K層捕獲），與一個(gè)質(zhì)子結(jié)合變成一個(gè)中子，反應(yīng)通式為：AZM+e AZ-1M，衰變結(jié)果，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)減1，變?yōu)橹芷诒碜筻徳亍?如： 4019K+e 4018Ar。 3. - 衰變 重核放射出由2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子組成的質(zhì)點(diǎn)（即He核），衰變反應(yīng)為：AZM+eA-4Z-2M+衰變結(jié)果，質(zhì)量數(shù)減4，核電荷數(shù)減2，在元素周期表上向左移動(dòng)2格。如： 22688Ra 22286Rn+42He。