关于钕同位素地球化学介绍

[拼音]：nütongweisu diqiu huaxue

[外文]：neodymium isotope geochemistry

研究自然物质中钕同位素的丰度、变异规律及其地质意义。自然界钕有7个稳定同位素:¹⁴²Nd、¹⁴³Nd、¹⁴⁴Nd、¹⁴⁵Nd、¹⁴⁶Nd、¹⁴⁸Nd和¹⁵⁰Nd。它们的丰度分别为27.16％、12.18％、23.80％、8.29％、17.19％、5.75％和5.63%。其中¹⁴³Nd是由¹⁴⁷Sm经过一次α衰变形成的稳定同位素,即¹⁴⁷Sm─→¹⁴³Nd +α。所以 ¹⁴³Nd丰度的变化取决于天然物质中Sm/Nd比值和年龄。¹⁴⁷Sm的半衰期很长,为(1.060±0.008)×10¹¹年。据计算，在46亿年内陨石中¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值的增加还不到1.2％，因此,需要精度高达10万分之几的质谱计才能满足钕同位素的分析测定。

在钕同位素地球化学研究中，目前采用的球粒陨石均一储集库 (CHUR)的概念，意指用球粒陨石的Sm/Nd和¹⁴³Nd /¹⁴⁴Nd比值代表地球或未经化学分异的原始地幔的初始比值。若取球粒陨石中¹⁴⁷Sm /¹⁴⁴Nd的现代平均值为0.1967，相应的Sm/Nd比值为0.325，则计算出陨石或地球形成时的¹⁴³Nd /¹⁴⁴Nd初始比值为 0.506633。在地球演化过程中壳幔分离时，Nb比Sm优先进入地壳，从而使地壳的Sm/Nd和¹⁴³Nd /¹⁴⁴Nd比值小于CHUR值。而上地幔的钕相对于CHUR是亏损的。因此,若样品的∈_Nd≥0（∈_Nd表示样品中¹⁴³Nd /¹⁴⁴Nd相对于CHUR中该比值的万分偏差），表明该样品来源于地幔；若∈_Nd<0，则来自地壳。钕同位素的这些特点已广泛应用于研究地幔的演化、大陆地壳的形成及其历史和岩石的成因等。