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同位素地球化学英文解释翻译、同位素地球化学的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 isotope geochemistry

分词翻译:

同位素的英语翻译:

isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【医】 isotope

地球化学的英语翻译:

geochemistry
【化】 geochemistry
【医】 geochemistry

专业解析

同位素地球化学(Isotope Geochemistry)是地球化学的重要分支学科,它运用同位素示踪和定年技术,研究地球及其他天体物质中同位素的组成、分布、丰度变化及其地质意义,以揭示自然过程的机制和演化历史。其核心在于分析稳定同位素和放射性同位素的行为,服务于地质年代学、成岩成矿过程、古环境重建、资源勘探等多个领域。

详细解释:

  1. 研究对象与方法

    该学科聚焦于自然界中元素的同位素(质子数相同、中子数不同的原子),主要分为两类:

    • 稳定同位素(如氢-2(D)、碳-13(¹³C)、氧-18(¹⁸O)、硫-34(³⁴S)):不随时间发生放射性衰变,其丰度变化主要由物理、化学和生物过程(如分馏作用)引起。通过测量样品中稳定同位素的比值(如δ¹³C, δ¹⁸O),可追溯物质来源、反应路径和环境条件(如古温度、古盐度、生物活动)。
    • 放射性同位素(如铀-238(²³⁸U)、钾-40(⁴⁰K)、铷-87(⁸⁷Rb)、碳-14(¹⁴C)):具有不稳定性,会衰变成子体同位素。利用已知的衰变速率(半衰期),通过测量母体与子体同位素的比值,可精确测定岩石、矿物、化石或考古样品的形成年龄(地质年代学),或示踪地质过程的时限。
  2. 核心应用领域

    • 地质年代学:是构建地球和太阳系时间标尺的基础。例如,铀-铅法测定古老锆石年龄确立早期地壳形成时间,钾-氩法确定火山岩喷发时代,碳-14法用于年轻地质体和考古样品定年。
    • 示踪物质来源与过程:稳定同位素如同“天然指纹”。如铅同位素比值可区分不同矿床或污染源;锶、钕同位素揭示岩石圈地幔或地壳的贡献;碳、氧同位素组合指示古海洋温度变化和碳循环扰动。
    • 成岩成矿与流体研究:分析矿物或流体包裹体中的氢、氧、硫等同位素,可确定成矿流体来源(岩浆水、大气水、海水)、演化及矿床成因机制。
    • 古气候与古环境重建:深海沉积物、冰芯、碳酸盐岩中的氧同位素记录(δ¹⁸O)是全球气候变化研究的关键指标;碳同位素异常(δ¹³C)常关联重大生物灭绝或甲烷释放事件。
    • 行星科学与天体化学:研究陨石、月岩的同位素组成,为太阳系形成、行星演化及地外物质输入地球提供证据。

权威来源参考:

网络扩展解释

同位素地球化学是地球科学的重要分支学科,主要研究地球物质中同位素的分布、分馏规律及其在地质过程中的应用。以下是综合多个来源的详细解释:

一、定义与研究对象

同位素地球化学以同位素分布特征为核心,通过测定岩石、矿物、水体等物质中同位素组成,揭示地球物质的形成、演化及地球系统历史。研究对象包括稳定同位素(如碳、氢、氧)和放射性同位素(如铀、钍、钾)。

二、核心原理

  1. 同位素分馏
    指物理或化学过程导致同位素比值变化的现象,分为:

    • 质量分馏:由同位素质量差异引起(如蒸发作用中的氧同位素分馏)
    • 热力学分馏:由化学反应平衡状态变化引起(如碳酸盐形成时的碳同位素分馏)
  2. 放射性衰变定律
    用于地质年代学测定,公式为: $$ t = frac{1}{lambda} lnleft(1 + frac{D}{N}right) $$ 其中$t$为年龄,$lambda$为衰变常数,$D$为子体同位素含量,$N$为母体同位素含量。

三、主要研究方向

  1. 同位素地质年代学
    通过放射性同位素(如U-Pb、Rb-Sr)测定岩石年龄,重建地质事件时间序列。

  2. 同位素示踪技术
    利用稳定同位素比值(如δ¹⁸O、δ¹³C)追踪物质来源与迁移路径,例如:

    • 铅同位素示踪成矿物质来源
    • 碳同位素研究古气候变化
  3. 同位素动力学
    研究同位素在高温高压条件下的分馏机制,揭示地球内部物质循环过程。

四、应用领域

领域 典型应用案例 参考来源
地质年代学 锆石U-Pb定年确定岩浆活动时间
环境科学 碳-14测定古气候温度
矿产资源勘查 硫同位素示踪矿床成因
行星科学 陨石同位素分析揭示太阳系形成过程

五、学科特点

作为交叉学科,它融合了地球科学、核物理学和化学方法。中国已建立同位素地球化学数据库,整合了超过50万组同位素数据,支持地质年龄测定、矿产资源评估等研究。

如需更完整的学科发展史或具体技术细节,可查阅道客巴巴及原创力文档的原始文献。

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