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第一章 绪言1

第二章同位素的基本概念4

第一节 同位素的定义4

第二节 同位素的分类4

一、放射性同位素5

二、稳定同位素5

第三节 同位素的物理性质和化学性质10

第四节 同位素丰度及其变化13

第三章元素同位素组成的变化机理15

第一节 同位素分馏15

一、同位素热力学分馏17

二、同位素动力学分馏23

第二节 放射性衰变32

一、放射性衰变类型32

二、放射性衰变规律33

三、放射性衰变系列37

第一节 质谱计的基本原理和分析方法40

第四章稳定同位素样品制备和质谱分析40

一、质谱计的基本原理和结构41

二、质谱计的主要技术指标44

三、同位素比值或同位素丰度测定方法45

四、同位素稀释质谱法47

五、稳定同位素样品质谱分析48

第二节 稳定同位素样品制备56

一、氢同位素56

二、氧同位素57

四、硫同位素61

三、碳同位素61

五、铷、锶同位素63

六、钐、钕同位素63

七、铅同位素64

第三节 同位素标准64

一、氢、氧、碳、硫同位素的标准65

二、锶、钕、铅同位素的标准67

第五章氢氧同位素69

第一节 概述69

一、陨石和月岩71

第二节 氢、氧同位素在自然界中的分布71

二、天然水76

三、沉积岩88

四、变质岩94

五、火成岩102

第三节 火成岩氢、氧同位素组成的影响因素110

一、源岩的物质成分110

二、岩浆结晶分异作用112

三、同化-混染作用115

四、火成岩与雨水的同位素交换117

第四节 氢、氧同位素地质测温121

一、基本原理121

二、氧同位素地质测温122

三、氢同位素地质测温129

四、注意事项130

第五节 氢、氧同位素与成矿溶液来源132

一、概述132

二、成矿溶液氢、氧同位素组成测定方法133

三、成矿溶液来源实例136

第一节 概述145

第六章碳同位素145

一、陨石和月岩146

第二节 碳同位素在自然界中的分布146

二、火山气体148

三、金刚石和石墨149

四、沉积碳酸盐岩石156

五、变质岩163

六、火成岩165

第三节 碳同位素地质测温168

一、热液矿床的碳同位素组成170

第四节 碳同位素在矿床成因研究中的应用170

二、斑岩型矿床的碳同位素组成179

三、沉积矿床的碳同位素组成179

四、石油和天然气的碳同位素组成180

第七章硫同位素189

第一节 概述189

第二节 硫同位素在自然界中的分布191

一、陨石和月岩191

二、海水和大气降水194

三、沉积岩199

四、变质岩202

五、火成岩203

第三节 硫同位素地质测温210

第四节 硫同位素在矿床成因研究中的应用214

一、热液矿床的硫同位素组成214

二、铜镍硫化物矿床的硫同位素组成232

三、斑岩型矿床的硫同位素组成234

四、矽卡岩型矿床的硫同位素组成236

五、火山岩型矿床的硫同位素组成238

六、层控矿床的硫同位素组成240

七、关于硫同位素组成均一化243

第八章锶同位素246

第一节 概述246

一、铷和锶的地球化学246

二、铷和锶的同位素248

第二节 地球中锶同位素的演化249

一、地球的初始87Sr/86Sr249

二、地幔的锶同位素组成及演化251

三、地壳的锶同位素组成及演化258

第三节 锶同位素在岩石成因研究中的应用259

一、基本原理259

二、超基性岩石262

三、火山岩264

四、碳酸岩和碱性岩268

五、花岗岩270

第四节 影响岩石锶同位素组成的因素281

一、源岩的物质成分281

二、放射成因锶混染283

三、岩浆结晶分异作用292

四、其他因素的影响296

第五节 锶同位素在矿床成因研究中的应用299

一、测定成矿年龄299

二、判断成矿物质来源301

第九章钕同位素304

第一节 概述304

一、研究概况304

二、钐和钕的地球化学305

三、钐和钕的同位素306

一、地球的初始143Nd/144Nd308

第二节 钕同位素的演化308

二、地幔中钕同位素的演化310

三、地壳中钕同位素的演化312

第三节 钕同位素在岩石成因研究中的应用313

一、基本原理313

二、钕-锶同位素的相关关系316

三、各类岩石的钕同位素组成327

一、铀、钍和铅的地球化学337

第十章铅同位素337

第一节 概述337

二、铀、钍和铅的同位素340

三、自然铅的分类342

第二节 铅同位素的演化346

一、正常铅的演化346

二、异常铅的演化355

三、地幔中铅同位素组成的演化363

一、陨石铅365

第三节 铅同位素在自然界中的分布365

二、地幔铅366

三、地壳铅368

四、矿石铅369

第四节 铅同位素在岩石成因研究中的应用371

第五节 铅同位素在矿床成因研究中的应用376

一、矿床中铅同位素组成的分布特征376

二、普通铅年龄的应用380

三、判断成矿物质来源383

四、划分成矿带386

五、铅同位素在寻找和评价金属矿床中的应用390

第六节 铀-铅同位素体系在铀矿地质研究中的应用392

一、测定成矿年龄392

二、查明铀的来源394

三、铅同位素地球化学找矿398

结束语403

一、稳定同位素地质研究应注意的几个问题403

二、稳定同位素地质研究展望407

附录：元素的同位素组成412

主要参考文献422