4.同位素地质年代学基本原理：当岩石或矿物或某个自然体系在某次地质事件中形成时，放射性同位素以一定的形式进入其中，随时间延续，该母体同位素不断衰减，放射成因子体逐渐增加，只要体系中母体和子体的原子数变化仅仅由放射性衰系所引起，那么准确测定岩石矿物中母体和子体的含量，就可根据放射性衰变规律计算出该岩石矿物形成的地质年龄。由此测得的年龄谓之同位素年龄。这种方法称为同位素计时。 目前常用的定年方法包括U-Th-Pb法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、K-Ar法、Re-Os法和14C法等等。但这些方法的应用，必须结合具体的地质背景、岩性特征、矿物特征等等做选择要正确地获得岩石或矿物的年龄还必须满足以下条件：（1）应选用适当的放射性同位素体系的半衰期，这样才能积累起显著数量的子核，同时保留有未衰变的母核。（2）同位素初始比值。要求有可靠的方法对样品体系中所含的非放射成因子体的初始量D0作出准确的扣除或校正。（3）准确测定衰变常数，经过长期的实验积累已给出较高精度的某些放射性同位素体系的衰变常数。（4）高精度的同位素制样和质谱测定技术。（5）测定对象处于封闭体系中，母体和子体核素只因衰变反应而改变，不存在它们的丢失和从外部体系的带入。）目前新生代前, 较为成熟和常用的同位素测年方法有： U—Th—Pb法 、K—Ar法 、Rb—Sr 法、Sm—Nd法、 Re—Os法等、测定第四纪同位素年代的方法有14C法 。
5.自然界铅的分类：（1）原始铅：地球形成时所存在的铅,其同位素组成相当于原生铅，同位素加上自元素形成到地球形成这段时间内,地球物质中所积累的放射成因铅.CDT的铅同位素是地球原始铅的公认数据:204Pb=1; 206Pb=9.307; 207Pb=10.294; 208Pb=29.476.（2）异常铅：指多次体系开放,在一个以上U– Th–Pb系统中演化的铅（多阶段铅.又分U铅、 J铅和Th铅）3）正常铅：指在一个U -Th –Pb系统中演化的铅,又叫单阶段正常普通铅. (无U -Th 矿物); 其特征值为:μ= 238 U /204 Pb = 8.686 --- 9.238;Ψ= 232Th/ 204Pb = 35 --- 41;υ= 235 U / 204Pb  = 0.063 --- 0.067.（4）普通铅：（狭）指岩石矿物形成时从周围介质中捕获的铅,即岩石矿物形成时就存在的铅.(也叫初始铅)地球形成时就存在的原始铅对地球而言也是普通铅.
自然界氢氧同位素分馏:
①蒸发-凝聚分馏:由于氢、氧各有三种同位素，所以自然界中水可能有9中不同同位素分子组合。蒸气压与分子量成反比，轻的水分子（H216O）比重水分子(D218O)易蒸发而富集在蒸汽相中；在凝聚过程中，重水分子优先凝结。从而形成分馏。D的分馏系数比18O大7.72倍（氢同位素质量差大造成)②水-岩同位素平衡分馏: 1/2Si16O2 + H218O <=> 1/2Si18O2 + H216O;  = (18O/16O)SiO2/(16O/16O)H2O =1.0492
1/3C16O32- + H218O <=> 1/3C18O32- + H216O;   = 1.0286反应结果：岩石中富重同位素,25℃时分馏最大。岩石中氢含量低，所以氢同位素分馏不明显 原因：键强度
③矿物晶格化学键对氧同位素的选择和分馏: 离子与氧之间的键强度顺序为：Si-O-Si > Si-O-Al >Si-O-Mg > Si-O-Fe; 18O的富集程度顺序为： Si-O-Si > Si-O-Al >Si-O-Mg > Si-O-Fe④生物分馏: 植物通过光合作用，使18O富集在植物体中，释放出16O; 2H216O + C18O2 <=> 2(HC18OH) n + 16O2
7.氧同位素温度计:分馏系数与温度的关系1000 ln  ≈18O相1- 18O相2 = A(106T-2) + B 式中是分馏系数；T为绝对温度（K）;A和B对于给定的同位素交换反应为常数
8.自然界硫同位素分馏:①化学动力分馏 H234S + 32SO42- <=> H232S + 34SO42- ; 25oC时，=(34S/32S) SO4/(34S/32S) H2S  =1.075 ②生物动力分馏: H232S <=> 34SO42③平衡分馏:价态由低到高， 34S依次增加。SO42- > SO32- > SO2 > SCO > Sx > H2S > S2-;硫酸盐>辉钼矿>黄铁矿>闪锌矿>磁黄铁矿>黄铜矿>方铅矿>辉铜矿>辉银矿>辰砂-----（键强）
9.碳同位素的分馏反应:①氧化-还原反应：CH4 +2H2O <=> CO2+4H2;（CO2/CH4） = 1.010-1.035 ②光合作用：6CO2 +6H2O => C2H12O6+6O2;有机物中将富集12C (13C =-25%o) ③同位素交换反应;13CO2(气) +12CO32-(液) <=> 12CO2(气) +13CO32-(液) ; = R13/12(液)/R13/12(气)=1.012④热裂解作用;碳-氢化合物hydrocarbon的裂解：12C富集在气体如甲烷中（天然气、石油）
10. 氧、氢同位素纬度效应”的原因：是由于轻同位素周而往复的“蒸发—凝聚”物理分馏形成的。质量数小的H216O趋向于进入蒸相中，而较重的D218O趋向于凝聚在液相中，在地球的高纬度地区，蒸发作用不明显，因此高纬度地区水分馏作用不明显，D‰、18O‰最低，而低纬度的赤道地区蒸发作用强烈，经周而复始的反复分馏使D和18O在水中浓集程度越来越大，因此会出现如图所示的“氧、氢同位素纬度效应”，克雷格线较明显地表示了D‰、18O‰与纬度间存在的近似线性关系。
11.δ值：%oδ=［(R样-R标)/ R标］×1000 =［(R样/R标)-1］×1000式中R 样   --为样品的重轻同位素比值; R标 --为标准的重轻同位素比值.例如: δD=［(D/H)样- (D/H)标］ ÷ (D/H)标×1000
第六章：
1.有机地球科学概念：研究地质体与天体中有机质组成、结构及其发生、发展与演化规律的科学。自然界中有机质分类：蛋白质、脂类、碳水合物、色素、木质素，还有少量其他化合物。
2.腐殖酸：是腐殖质的主要部分，是腐殖质中能溶于碱溶液的部分。是动植物遗骸，经过微生物的分解和转化，以及一系列的化学过程和积累起来的一类有机物质。它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸，具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。腐殖酸的物理－化学性质：腐殖酸的元素组成为C50－60％，H3－6％，N 1.5－6％，S1％，其余大部分为O，以苯、萘、蒽、吡啶等芳香环作为骨架，具有羧基、羰基、酚基、醇基和甲氧基等。占土壤有机质总量的80－90％，多富集在细粒组分中。腐殖酸是一种亲水性可逆胶体，比重在1.330～1.448之间，通常呈黑色或棕色胶体状态，其颜色和比重随煤化程度的加深而增加。具有疏松的“海绵状”结构，使其产生巨大的表面积（330～340 m2/g）和表面能，构成了物理吸附的应力基础。由于腐殖酸分子结构中所含的活性基团能与金属离子进行离子交换、络合或螯合反应，因此可用来处理重金属离子废水、印染废水和其他工业废水。（1）胶体性质（2）有明显的酸性（3）亲水性。
干酪根的定义和形成: 油母质，沉积岩中不溶于非氧化型酸、碱和非极性有机溶剂的分散沉积有机质。根据碳、氢、氧元素的组成，将干酪根分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型 3种类型
生物标志化合物：生物标志物（指纹化合物、地球化学化石、分子化石），指地质体中分布的一类含氢的、有时还含氧、氮和其他原子的碳的化合物，通过对比碳的化合物及其生物前身物质，可以推断化合物的成因、并提供重要的地质、地球化学信息指地质体中仍保留有生物先源物或前身物基本碳骨架的有机化合物。
（1）指示沉积岩中有机质的来源。（2）指示沉积物有机质成熟度。（3）指示环境的氧化－还原条件。
常见的生物标志物：1、正构烷烃；2、无环的类异戊二烯型烃；3、萜类化合物；4、甾类化合物；5、常规多环芳烃；6、卟啉化合物；