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[科普中国]-原始铅

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地球形成最初时刻的铅,相当于原生铅加上原子核合成作用完成至地球刚形成之间所积累的放射性成因铅。

简介铅稳定同位素组成

铅有4种稳定同位素:204Pb、206Pb、207Pb、208Pb1。

204Pb尚未被发现有放射性母体,普遍被认为代表原始铅。

206Pb、207Pb、208Pb都是由放射性母体产生的:

238U→206Pb+84He+6 -+Q ;

235U→207Pb+74He+4 -+Q;

232Th→208Pb+64He+4 -+Q。

地质体中的206Pb、207Pb、208Pb含量随时间而变化(增长)。

用204Pb作基准,用206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb来表述铅的变化规律。

普通铅——不含U、Th及其衰变系列中的放射性同位素的矿物或岩石中的铅,由原始铅+放射成因铅组成,其中放射成因的铅是矿物或岩石形成以前由放射性母体的衰变所形成的。

**原始铅:**地球形成最初时刻的铅,相当于原生铅加上原子核合成作用完成至地球刚形成之间所积累的放射性成因铅;

(206Pb/204Pb)0=9.307;(207Pb/204Pb)0=10.294;(208Pb/204Pb)0=29.476。

形成原始铅系指在地球形成的最初阶段地球物质中均匀分布的铅,其同位素组成与K戴布洛陨石相同。

原始铅也是一种普通铅。同一地质环境中形成的岩石和矿物应具有相同的普通铅同位素组成。通常专指方铅矿和钾长石中的铅。

普通铅年龄测定利用地球的Pb同位素演化模型测定年龄的方法称作普通铅法。普通铅法测定对象是完全不含U和Th的矿物,如方铅矿等金属硫化物。普通铅法测定的是自地球形成(45.6亿年)以后至方铅矿从地球储库中分离结晶出来,这段时间内所经历的过程2。

Holmes-Houtermans法基本思路1:

1)地球最初是流体,而且是均一的;

2)当时U、Th和Pb是均匀分布的;

3)原始铅同位素组成到处都一样;

4)后来地球成为刚体,并且U/Pb比值出现了区域性的异常;

5)在任何给定的地区, U/Pb比值的变化只是由U到Pb的放射性衰变造成的;

6)在普通铅矿物(如方铅矿)形成时,铅与U、Th分离开来,而且它的同位素组成从此保持恒定。

地球各部分原始铅的组成是否均一,取决于地球形成过程延续时间的长短。如果这一过程与地球年龄相比很短,那么地球各部分的原始铅同位素组成应该相同,反之则会有差异。通常以陨硫铁的铅同位素组成代表原始铅。因为在陨硫铁中,铀、钍的含量极低,它可代表天然物质中残留下来的原始物质。根据M.Tatsumoto等的资料,原始铅的同位素组成为Pb=l、 Pb=9.307、Pb=10.294、Pb=29.476。

原始铅也是一种普通铅。同一地质环境中形成的岩石和矿物应具有相同的普通铅同位素组成。通常专指方铅矿和钾长石中的铅。3

本词条内容贡献者为:

屈明 - 副研究员 - 西南大学