•Izotopová geochemie – netradiční stabilní izotopy
ascr mu LOGO-GFZ logo vut


prosetin-dravit



prosetin-dravit
•Mg
•
•Přírodní Mg se skládá ze tří stabilních izotopů:
–24Mg 78,99 %
–25Mg 10,00 %
–26Mg 11,01 %
–
•
•
•
•
•24Mg a 25Mg jsou neradiogenního původu, zatímco 26Mg je produktem rozpadu 26Al (poločas rozpadu
7,17×105 let)
•
•Používané poměry jsou 25Mg/24Mg a 26Mg/24Mg
–Udávají se jako odchylka od standardu (×10-3) δ25Mg a δ26Mg
•
•
–
•
•
•
•
•Rozdíly v izotopovém složení terestrických materiálů jsou čistě výsledkem frakcionačních procesů,
variace kvůli radioaktivnímu rozpadu 26Al byly důležité pouze v prvopočátcích sluneční soustavy
•
•
–
•
•
•

prosetin-dravit
•Mg
•
•Frakcionace je mnohem větší za nižších teplot (T< 400 °C), při „magmatických“ teplotách se
výrazněji neprojevuje
–
•
•
•

prosetin-dravit
•Ca
•
•Ca se v přírodě skládá celkem ze šesti stabilních izotopů:
–40Ca  96,94 %
–42Ca  0,647 %
–43Ca  0,135 %
–44Ca  2,08 %
–46Ca  0,004 %
–48Ca  0,187 %
–
•
•
•
•
•S vyjímkou izotopu 40Ca (produkt rozpadu 40K) jsou všechny neradiogenního původu)
•
•Podobně jako u Mg zde hraje hlavní roli chemická frakcionace
•
–
•
•
•

prosetin-dravit
•Ca
•
•Dnes se měří výhradně poměr 44Ca/42Ca
–V minulosti 44Ca/40Ca → později se tato metoda ukázala jako nepraktická z důvodu nepřesných měření
a velmi malých, ale přeci jen měřitelných variací 40Ca kvůli radioaktivním procesům
–
–
•
•
•
•
•Izotopových dat z magmatických hornin je velmi málo, dosud provedené výzkumy se soustředí na
několik málo oblastí:
–Vliv subdukovaných karbonátů na složení svrchního pláště
–Míra geochemické interakce mezi mořskou vodou a oceánskou kůrou
–Geochemická historie mořské vody
–Paleontologie....
–
–
•
•
•

prosetin-dravit
•Fe
•
•Používaný poměr zahrnuje dva nejběžnější izotopy: 56Fe/54Fe (δ56Fe)
•
•
•
•
•
•
•
•
•4 stabilní izotopy:
–54Fe  5,84 %
–56Fe  91,76 %
–57Fe  2,12 %
–58Fe  0,28 %
•
•
•
•
•

prosetin-dravit
•Fe
•
•Mechanismus frakcionace Fe izotopů v geologickém prostředí je silně závislý na teplotě:
–
–Za nízkých teplot (na povrchu Země) dominují kinetické faktory; chemická frakcionace je značně
omezena extrémně malou mobilitou Fe3+
–
–Za vysokých teplot převládá chemická frakcionace [Fe podléhá velkému množství oxidačně-redukčních
reakcí (Fe2+ ↔ Fe3+)]
–
•
•
•
•
•
•
•Na základě izotopů Fe se dá velmi přesně určit obsah O2 v atmosféře v jakékoliv etapě vývoje Země
•
–První důkazy o vzrůstající koncentraci O2 pochází z doby před cca 2,8–2,6 Ga
–
–
•
•
•
•
•

prosetin-dravit
•Cu
•
•2 stabilní izotopy:
–63Cu  69,1 %
–65Cu  30,9 %.
•
•
–
•
•
•
•
•65Cu/63Cu; δ65Cu
•
•Míra frakcionace izotopů Cu závisí:
–Nepřímo úměrně na teplotě; v magmatických systémech jsou variace malé, v hydrotermálních žilách a
sekundárních minerálech velké
–Na typu minerálu; Cu vázaná v silikátech je izotopicky homogenní, v sulfidech výrazně kolísá
•
–
•
•
•

prosetin-dravit
•Cu
•
•Využití izotopů Cu zahrnuje:
–
–Možné fáze existující v prvopočátku sluneční soustavy (spolu s Ni a Zn izotopy)
–
–Zjištění podmínek vzniku Cu ložisek (T, pH, Eh)
–
–Zdroj Cu v sulfidech (okolní x jiná hornina)
•
•
–
•
•
•