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第一章　理论和实验原理1

1.1　同位素基本特征1

目录1

1.2　同位素效应4

1.3　同位素分馏作用6

1.3.1　同位素交换7

1.3.2　动力学效应12

1.3.3　扩散作用14

1.3.4　影响同位素分馏的其他因素17

1.3.5　同位素地质温度计18

1.4　质谱分析的基本原理24

1.5　标准物质27

1.6　样品处理基本注意事项30

1.7　微量分析新技术31

1.7.2　气相色谱—气体质谱分析方法32

1.7.1　激光微探针技术32

1.7.3　二次离子质谱方法33

第二章　特定元素的同位素分馏机制36

2.1　氢36

2.1.1　制样技术和质谱仪测定37

2.1.2　标准物质38

2.1.3　分馏机制38

2.2　锂44

2.3　硼46

2.4　碳50

2.4.1　制样技术50

2.4.2　标准物质50

2.4.3　分馏机制51

2.4.4　碳酸盐—碳库和有机碳库之间的相互作用55

2.5　氮56

2.6　氧60

2.6.1　制样技术60

2.6.2　标准物质63

2.6.3　分馏机制63

2.6.4　流体—岩石相互作用68

2.7　硅71

2.8　硫73

2.8.1　制样技术74

2.8.2　分馏机制75

2.9　氯80

第三章 自然界中稳定同位素比值的变化特征83

3.1　宇宙物质83

3.1.1 陨石83

3.1.2　月球及与地球相邻的火星和金星90

3.1.3　彗星92

3.1.4　宇宙尘93

3.2　上地幔的同位素组成93

3.2.1 氧95

3.2.2　氢97

3.2.3　碳98

3.2.4　硫100

3.2.5　氮102

3.3　岩浆岩102

3.3.1　结晶分异作用103

3.3.2　火山岩和深成岩之间的差异103

3.3.3　低温蚀变作用103

3.3.4　地壳岩石的同化作用104

3.3.5　不同构造位置的玄武岩105

3.3.6　海水／玄武岩质洋壳间的相互作用107

3.3.7　花岗石质岩石108

3.4.1　火山玻璃109

3.4　岩浆系统中的挥发分109

3.4.2　火山气体和热泉111

3.4.3　地热系统中的同位素温度计115

3.5　矿床和热液系统116

3.5.1　成矿流体的来源118

3.5.2　围岩蚀变121

3.5.3　古热液系统122

3.5.4　热液碳酸盐123

3.5.5 矿床中的硫同位素组成124

3.6　水圈132

3.6.1　大气降水133

3.6.2　冰岩心137

3.6.3　地下水139

3.6.4　蒸发过程中的同位素分馏作用140

3.6.5　海水141

3.6.6　孔隙水144

3.6.7　沉积建造水145

3.6.8　含水盐类矿物中的水148

3.7　地质历史中海洋的同位素组成149

3.7.1　氧149

3.7.2　碳150

3.7.3　硫152

3.8　海洋和淡水中溶解组分和颗粒组分的同位素组成154

3.8.1　水中的含碳物质类型154

3.8.2　氮158

3.8.3　氧159

3.8.4　硫酸盐159

3.9　大气圈161

3.9.1　氮161

3.9.2　氧162

3.9.4　二氧化碳163

3.9.3　臭氧163

3.9.5　甲烷167

3.9.6　氢168

3.9.7　硫168

3.10　生物圈170

3.10.1　活有机质170

3.10.2　光合作用过程中其他元素的同位素分馏173

3.10.3　稳定同位素对摄食和新陈代谢的示踪作用175

3.10.4　现代有机质176

3.10.5　沉积物中的古有机质177

3.10.6　石油178

3.10.7　煤179

3.10.8　天然气180

3.11　沉积岩184

3.11.1　粘土矿物185

3.11.2　碎屑沉积岩186

3.11.3　生物二氧化硅和燧石188

3.11.4　海洋碳酸盐189

3.11.5　石灰岩的成岩作用196

3.11.6　白云石198

3.11.7　淡水碳酸盐200

3.11.8　磷酸盐200

3.11.9　铁氧化物202

3.11.10　沉积硫203

3.12　变质岩205

3.12.1　区域变质作用208

3.12.2　下地壳岩石210

3.12.3　接触变质作用211

3.12.4　地质测温方法212

参考文献215

名词英汉对照表243

缩写词分类表257