同位素組成及其表示法
同位素組成是指物質(zhì)中某一元素的各種同位素的相對(duì)含量。某一元素的各種同位素在不同地質(zhì)體中的含量很不相同。同位素的組成主要有以下三種表示法。
(1)同位素豐度
同位素豐度指的是某元素的各種同位素所占的原子百分比，是一種相對(duì)豐度。一般在低原子序數(shù)的元素中，只有一種同位素(多為輕同位素)的豐度最大，其余同位素的豐度較小。而在高原子序數(shù)的元素中，各種同位素的豐度分布有逐漸接近的趨勢(shì)。表3.1列出了部分同位素的豐度。
表3.1 氫、碳、氮、氧、硫、氯同位素的豐度
(2)同位素比值(R值)
同位素比值指的是某元素的兩種同位素含量(或豐度)之比。可以表示為R=X*/X，其中X*為重同位素含量，X為輕同位素含量。
(3)千分差值(δ值)
千分差值指的是樣品某元素的同位素比值(Rm)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品同位素比值(Rs)的千分偏差，即
地下水科學(xué)專論
例如，對(duì)于D和18O，其δ值可以分別表示為
地下水科學(xué)專論
雖然同位素比值(R值)和豐度可直接反映出樣品同位素的相對(duì)含量關(guān)系，但R值及某些豐度值一般都很小，不易分辨其變化程度，而δ值能直接反映樣品同位素組成相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品的變化方向和程度，是目前最常用的穩(wěn)定同位素含量表示法?，F(xiàn)在人們可以利用質(zhì)譜儀直接測(cè)得樣品的同位素δ值，其中的標(biāo)準(zhǔn)樣品值由國(guó)際原子能委員會(huì)和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局提供。例如，D和18O的標(biāo)準(zhǔn)樣品為SMOW(StandardMeanOceanWater)。
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