第一章 绪言 1
第二章 同位素的基本概念 4
第一节 同位素的定义 4
第二节 同位素的分类 4
一、放射性同位素 5
二、稳定同位素 5
第三节 同位素的物理性质和化学性质 10
第四节 同位素丰度及其变化 13
第三章 元素同位素组成的变化机理 15
第一节 同位素分馏 15
一、同位素热力学分馏 17
二、同位素动力学分馏 23
第二节 放射性衰变 32
一、放射性衰变类型 32
二、放射性衰变规律 33
三、放射性衰变系列 37
第一节 质谱计的基本原理和分析方法 40
第四章 稳定同位素样品制备和质谱分析 40
一、质谱计的基本原理和结构 41
二、质谱计的主要技术指标 44
三、同位素比值或同位素丰度测定方法 45
四、同位素稀释质谱法 47
五、稳定同位素样品质谱分析 48
第二节 稳定同位素样品制备 56
一、氢同位素 56
二、氧同位素 57
四、硫同位素 61
三、碳同位素 61
五、铷、锶同位素 63
六、钐、钕同位素 63
七、铅同位素 64
第三节 同位素标准 64
一、氢、氧、碳、硫同位素的标准 65
二、锶、钕、铅同位素的标准 67
第五章 氢氧同位素 69
第一节 概述 69
一、陨石和月岩 71
第二节 氢、氧同位素在自然界中的分布 71
二、天然水 76
三、沉积岩 88
四、变质岩 94
五、火成岩 102
第三节 火成岩氢、氧同位素组成的影响因素 110
一、源岩的物质成分 110
二、岩浆结晶分异作用 112
三、同化-混染作用 115
四、火成岩与雨水的同位素交换 117
第四节 氢、氧同位素地质测温 121
一、基本原理 121
二、氧同位素地质测温 122
三、氢同位素地质测温 129
四、注意事项 130
第五节 氢、氧同位素与成矿溶液来源 132
一、概述 132
二、成矿溶液氢、氧同位素组成测定方法 133
三、成矿溶液来源实例 136
第一节 概述 145
第六章 碳同位素 145
一、陨石和月岩 146
第二节 碳同位素在自然界中的分布 146
二、火山气体 148
三、金刚石和石墨 149
四、沉积碳酸盐岩石 156
五、变质岩 163
六、火成岩 165
第三节 碳同位素地质测温 168
一、热液矿床的碳同位素组成 170
第四节 碳同位素在矿床成因研究中的应用 170
二、斑岩型矿床的碳同位素组成 179
三、沉积矿床的碳同位素组成 179
四、石油和天然气的碳同位素组成 180
第七章 硫同位素 189
第一节 概述 189
第二节 硫同位素在自然界中的分布 191
一、陨石和月岩 191
二、海水和大气降水 194
三、沉积岩 199
四、变质岩 202
五、火成岩 203
第三节 硫同位素地质测温 210
第四节 硫同位素在矿床成因研究中的应用 214
一、热液矿床的硫同位素组成 214
二、铜镍硫化物矿床的硫同位素组成 232
三、斑岩型矿床的硫同位素组成 234
四、矽卡岩型矿床的硫同位素组成 236
五、火山岩型矿床的硫同位素组成 238
六、层控矿床的硫同位素组成 240
七、关于硫同位素组成均一化 243
第八章 锶同位素 246
第一节 概述 246
一、铷和锶的地球化学 246
二、铷和锶的同位素 248
第二节 地球中锶同位素的演化 249
一、地球的初始87Sr/86Sr 249
二、地幔的锶同位素组成及演化 251
三、地壳的锶同位素组成及演化 258
第三节 锶同位素在岩石成因研究中的应用 259
一、基本原理 259
二、超基性岩石 262
三、火山岩 264
四、碳酸岩和碱性岩 268
五、花岗岩 270
第四节 影响岩石锶同位素组成的因素 281
一、源岩的物质成分 281
二、放射成因锶混染 283
三、岩浆结晶分异作用 292
四、其他因素的影响 296
第五节 锶同位素在矿床成因研究中的应用 299
一、测定成矿年龄 299
二、判断成矿物质来源 301
第九章 钕同位素 304
第一节 概述 304
一、研究概况 304
二、钐和钕的地球化学 305
三、钐和钕的同位素 306
一、地球的初始143Nd/144Nd 308
第二节 钕同位素的演化 308
二、地幔中钕同位素的演化 310
三、地壳中钕同位素的演化 312
第三节 钕同位素在岩石成因研究中的应用 313
一、基本原理 313
二、钕-锶同位素的相关关系 316
三、各类岩石的钕同位素组成 327
一、铀、钍和铅的地球化学 337
第十章 铅同位素 337
第一节 概述 337
二、铀、钍和铅的同位素 340
三、自然铅的分类 342
第二节 铅同位素的演化 346
一、正常铅的演化 346
二、异常铅的演化 355
三、地幔中铅同位素组成的演化 363
一、陨石铅 365
第三节 铅同位素在自然界中的分布 365
二、地幔铅 366
三、地壳铅 368
四、矿石铅 369
第四节 铅同位素在岩石成因研究中的应用 371
第五节 铅同位素在矿床成因研究中的应用 376
一、矿床中铅同位素组成的分布特征 376
二、普通铅年龄的应用 380
三、判断成矿物质来源 383
四、划分成矿带 386
五、铅同位素在寻找和评价金属矿床中的应用 390
第六节 铀-铅同位素体系在铀矿地质研究中的应用 392
一、测定成矿年龄 392
二、查明铀的来源 394
三、铅同位素地球化学找矿 398
结束语 403
一、稳定同位素地质研究应注意的几个问题 403
二、稳定同位素地质研究展望 407
附录：元素的同位素组成 412
主要参考文献 422