普通鉛

簡介

鉛穩定同位素組成

鉛有4種穩定同位素：²⁰⁴Pb、²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb。

²⁰⁴Pb尚未被發現有放射性母體，普遍被認為代表原始鉛。

²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb都是由放射性母體產生的：

²³⁸U→²⁰⁶Pb+⁸⁴He+6

^-+Q ；

²³⁵U→²⁰⁷Pb+⁷⁴He+4

^-+Q；

²³²Th→²⁰⁸Pb+⁶⁴He+4

^-+Q。

地質體中的²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb含量隨時間而變化（增長）。

用²⁰⁴Pb作基準，用²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb來表述鉛的變化規律。

普通鉛——不含U、Th及其衰變系列中的放射性同位素的礦物或岩石中的鉛，由原始鉛+放射成因鉛組成，其中放射成因的鉛是礦物或岩石形成以前由放射性母體的衰變所形成的。

原始鉛——地球形成最初時刻的鉛，相當於原生鉛加上原子核合成作用完成至地球剛形成之間所積累的放射性成因鉛；

放射性成因鉛——岩石礦物形成以後，由其中的²³⁸U 、²³⁵U、²³²Th衰變所產生的那部分²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、 ²⁰⁸Pb。

普通鉛同位素組成的變化主要發生在岩石或礦物形成之前。方鉛礦、白鉛礦、黃鐵礦等硫化物，鉀長石、冰長石等造岩礦物以及新生代岩石中的鉛通常屬於普通鉛。

單階段正常鉛的同位素演化Holmes-Houtermans模式：

利用地球的Pb同位素演化模型測定年齡的方法稱作普通鉛法。普通鉛法測定對象是完全不含U和Th的礦物，如方鉛礦等金屬硫化物。普通鉛法測定的是自地球形成（45.6億年）以後至方鉛礦從地球儲庫中分離結晶出來，這段時間內所經歷的過程。

Holmes-Houtermans法基本思路：

1）地球最初是流體，而且是均一的；

2）當時U、Th和Pb是均勻分布的；

3）原始鉛同位素組成到處都一樣；

4）後來地球成為剛體，並且U/Pb比值出現了區域性的異常；

5）在任何給定的地區， U/Pb比值的變化只是由U到Pb的放射性衰變造成的；

6）在普通鉛礦物（如方鉛礦）形成時，鉛與U、Th分離開來，而且它的同位素組成從此保持恆定。

地球各部分原始鉛的組成是否均一，取決於地球形成過程延續時間的長短。如果這一過程與地球年齡相比很短，那么地球各部分的原始鉛同位素組成應該相同，反之則會有差異。通常以隕硫鐵的鉛同位素組成代表原始鉛。因為在隕硫鐵中，鈾、釷的含量極低，它可代表天然物質中殘留下來的原始物質。

嚴格符合單階段演化模式的礦床或岩石是必較少的，有一些礦床接近於單階段演化模式，如與拉斑玄武岩有關的塊狀硫化物礦床、海底火山噴氣沉積礦床以及一些層控礦床等。

礦物或岩石形成時常從介質中捕獲不等量的普通鉛。在年齡測定中需要將其扣除，才能得到正確的年齡結果，這一過程就是普通鉛校正。