第三讲 Sm-Nd法
北冰洋西部沉积物黏土的Sm-Nd同位素特征及物源指示意义
摘 要 ：通过 对北冰 洋西部 （ 楚科 奇海及 北部边 缘地 带 、 加拿 大海 盆 ）４个表 层 沉积 物样 品 中黏 土组 ３ 分 的 Ｓ Ｎｄ同位 素分析 ， 果表 明 ：１ 黏土组 分的 Ｓ Ｎｄ同位 素分异 明显 ， ｍ— 结 （） ｍ 可将 沉积 物划 分 为北
取 样 深 度 为 ０ ５ｃ ～ ｍ。
来源
， 结 果往 往 受 到沉 积物 粒 度 等 因子 的 制 但
黏 土组 分 的 同位 素 分 析 流 程 大 致 分 为 黏 土提
约 。Ｓ Ｎｄ同 为 稀 土 元 素 ，” ｍ， 。 Ｎｄ是 长 周 期 放 射 性
取 、 ｍ Ｓ Ｎｄ分离 及同位 素测 试 两部 分 。对 黏土 组 分
部 、 部 、 部 和 东 部 等 多个 同 位 素 物 源 区 ；２ 在 楚 科 奇 海 ， 平 洋 入 流 的 向北 输 运 自西 向东 形 成 西 南 （） 太 了 ３个 不 同 的 同位 素 物 源 区 ， 积 物 的 ｃ Ｈ Ｓ ／ （ Ｎｄ 比 值 、 （ ） 和 丁 年 龄 自西 向东 呈 递 沉 （ ｍ）ｃ ） ｅ ０值
究 所 所 长基 金 项 目（ ０ ７Ｆ ９ 。 ２ ０ ０ ） 作 者 简 介 ： 志 华 （ ０ ） 男 ， 南省 宁 乡县 人 ， 究员 ， 事 海 洋 沉积 学 研 究 。Ｅ ｍａ ： ｈ ｎ ｉ ｆ 。ｒ ｎ 陈 １７ 一 ， 湖 ９ 研 从 ｉ ｃ ｅ ｚ ＠ ｉ ｇ．ｃ ｌ ａ 。
Sm-Nd
第 ６期
刘 宇 昂 ，等 ：Ｓ ｍ— Ｎｄ同 位 素 准 确 测 定 的影 响 因素 分 析
（ 亚 沸蒸 馏 ） ，盖 紧溶 样罐 ，于 １ ５ ０ ℃ 电 热板 上
数 的信号 以监 测 Ｓ ｍ 对 Ｎｄ的 干扰 。中 间带 电
流在 １ ０ ａｉ ｒ ｎ内升至 ５ ． ０ Ａ，温度 大 约１ ９ ０ ０℃ ， 同 时边带 电流 升至 ２ ． ８ Ａ，打 开 隔离 阀 ，扫 描 离 子 峰 ，并 在 离 子 峰 中心 进 行 离 子 透 镜 参 数
Ｓ ｍ —Ｎｄ 同位 素 准 确 测 定 的 影 响 因 素 分 析
刘宇昂，崔建勇，王晓明，裴玲云，汤书婷
（ 核 工 业 北 京 地 质 研 究 院 ，北京 １ ０ ０ ０ ２ ９ ）
［ 摘要］通过对 Ｓ ｍ —Ｎ ｄ同位 素 测 定 的流 程 分 析 ，探 讨 了 对 Ｓ ｍ —Ｎｄ同 位 素 分 析 的 影 响 因 素 。采
¨ Ｓ ｍ 经 ａ衰 变 成 ¨ 。 Ｎｄ ，其 衰 变 常 数 为 ６ ． ５ ４ ×１ ０ ａ ＿ 。 ，在 各 种 岩 石 中¨ 。 Ｎｄ ／ Ｈ Ｎｄ 的变 化不 像 盯Ｓ ｒ ／ Ｓ ｒ变 化 那 么 大 ， 因此 提 高
Ｓ ｍ— Ｎｄ同 位 素 测 定 的 准 确 度 显 得 尤 为 重 要 ， 尤其 是对 测 定 Ｓ ｍ 、Ｎｄ含 量 比 较 低 的 超 基 性
Ｓ ｍ —Ｎｄ同位 素体 系广 泛 应 用 于 地 质 科 学 。在各 种 地 质 事 件 中 ， 由于 Ｓ ｍ、Ｎｄ具 有 相 似 的地 球 化 学 行 为 ，导 致 两 者 有 很 小 的 分 馏 效 应 。 在 研 究 大 陆 地 壳 和 地 幔 演 化 中 ¨ 。 Ｎｄ ／ ¨ Ｎｄ成 为 强 有 力 的 工 具 ， 同时 也 成 为
第5章3-Sm-Nd
mineral isochron ages the metamorphic age at an early stage
Sm-Nd geochronology of the Guichicovi metamorphic basement near the western edge of the Maya terrane in southern Mexico
CHUR Model can be used to date rock of the continental crust by determining the time at which the Nd they contain seperated from the “chondritic reservoir”.
实
例
Whole-rock Sm-Nd geochronology on Late-Archaean Lewisian complex of Northwestern Scotland
whole-rock isochron ages the age of the magmatic protolith
Sm-Nd定年学原理
Nd 143 Nd 147 Sm t 144 (e 1) 144 144 Nd Nd 0 Nd
143
其中：
Sm Sm at.wt.Nd Ab147 Sm 144 144 Nd Nd c at.wt.Sm Ab Nd
(tholeiite, basalt, grabbro, ultramafic rocks)的 Sm/Nd比值;
Sm,Nd地球化学行为
3. Nd is preferentially concentrated in the liquid phase during partial melting of silicate minerals, whereas Sm remains in the residual solids (解释大 陆地壳低的Sm/Nd比值)； 4. 磷酸盐矿物(phosphate minerals)(例如：apatite 和 monazite)、碳酸盐岩(carbonatites)的Sm, Nd含量 较高，但Sm/Nd比值小于0.32； 5. 石榴石(garnet)具有较高的Sm/Nd比值0.54，但其 含量不高：Sm(1.17ppm)， Nd(2.17ppm)； 6. 钾长石(K-feldspar)，黑云母(biotite)， 角闪石 (amphibole)，单斜辉石(clinophyroxene)具有较低 Sm/Nd比值0.32，但其含量较高；
浅析同位素测年方法及其应用_丛宝华
１前言２同位素测年方法及其应用２．１Ｕ－Ｐｂ法测年及其应用２．２Ｒｂ－Ｓｒ法同位素测年法就是利用天然放射性同位素的衰变规律精确测定岩石或矿物中放射性母体同位素和放射成因的稳定子体同位素的含量来计算该岩石或矿物的地质年龄，主要的同位素测年法包括Ｕ－Ｐｂ法、Ｒｂ－Ｓｒ法、Ｓｍ－Ｎｄ法、Ｋ－Ａｒ法、Ｒｅ－Ｏｓ法等几种方法。
Ｕ－Ｐｂ法是古老的同位素地质年代学方法之一，早期由于分析技术不够高，多使用Ｕ－Ｔｈ含量比较高的矿物，如晶质铀矿、沥青铀矿、独居石等矿物，近来随着质谱同位素分析技术和Ｕ、Ｐｂ化学分离技术的进展，利用Ｕ－Ｐｂ地质年代学最多的矿物是锆石英、独居石、榍石等矿物。
一般的来说，采用Ｕ－Ｐｂ法测定成矿年龄限于含沥青铀矿和晶质铀矿等含铀矿物的伟晶岩矿床和热液铀矿床，这些矿物的特点是稳定，不大容易受到变质作用的影响，并且从基性岩到酸性岩、长英质的正副片麻岩都含有这些矿物，大大扩大了Ｕ－Ｐｂ法测年的范围，通常这些矿物的Ｐｂ／Ｕ年龄代表成矿年龄。
主要是把矿物按特定方法及不同的粒度分成几个粒级，通过加稀释剂，测定Ｕ，Ｐｂ同位素，并经过特定的公式进行修正，最后根据不一致线或一致线法来确定岩石的年龄。
这种方法在我国也得到广泛应用，并取得许多成果。
Ｕ－Ｐｂ同位素测年体系到目前为止发展的这些方法，各有优缺点，在实际工作中要根据自身条件和不同的成矿环境选择适合的方法，以获得满意的年龄数据。
Ｒｂ－Ｓｒ法同位素测年是基于Ｒｂ经过衰变生成Ｓｒ，由于所积累的放射性Ｓｒ的量是Ｒｂ含量及时间的函数，根据放射衰变定律及相应的计算公式，可以绘制出铷锶等时线年龄计算图，根据计算的结果代入等时线图表就可以确定矿石或岩体的年龄。
使用该方法必须满足的条件有：（１）同源，即具有共同的初始锶比值。
（２）同时，即在一个短暂的时刻共同形成，并且在形后一直保持Ｒｂ、Ｓｒ的地球化学封闭系统。
（３）样品形成时到样品测试时始终保持封闭体系。
由于Ｒｂ－Ｓｒ年龄数据可靠，在等时线测定过程中，所获得的Ｓｒ／Ｓｒ值还可用于推测成矿物质来源，而且，目前的实验技术可以检测矿物中极微量的Ｒｂ，Ｓｒ及其同位素组成，所以不少研究人员通过各种途径致力于Ｒｂ－Ｓｒ成矿年龄测定。
Sm—Nd同位素法地质年龄的测定
Sm—Nd同位素法地质年龄的测定作者：梁培基王广武兴龙焦天佳来源：《科学与财富》2014年第11期摘要：同位素地质学是地球科学、物理学、化学和技术科学相互交叉发展起来的一门新兴学科。
它根据放射性同位素衰变规律确定地质体形成和地质事件发生的时代，以研究地球和行星物质的形成历史和演化规律。
主要对Sm-Nd法同位素测年的研究现状、研究方法、适用对象、年龄测定、特点等方面予以简要总结和介绍。
关键词：Sm-Nd同位素测年；方法；特点1 Sm-Nd法同位素定年方法简介Sm在自然界有7个同位素，144Sm（3.16%），147Sm（15.07%），148Sm（11.27%），149Sm（13.84%），150Sm（7.47%），152Sm（26.63%），154Sm（22.53）。
Nd在自然界也有7个同位素，142Nd（27.09%），143Nd（12.14%），144Nd（23.83%），145Nd（8.29%），146Nd（17.26%），148Nd（5.74%），150Nd（5.63%）。
147Sm和148Sm具有放射性，通过α衰变转变成143Nd和144Nd。
144Nd也具有放射性，通过α衰变转变成140Ce，但是由于其极端长的半衰期（2.1×1015a），放射性所引起的变化可以忽略，实际上可作为稳定同位素看待。
由于148Sm衰变半衰期十分长（7×1015a），目前在地质应用上尚无价值。
因此仅147Sm （t12=1.06×1011a）能用于年龄测定。
通常所指的Sm-Nd测年法实际上是147Sm-143Nd法，利用的是147Sm→143Nd+α的核衰变过程。
Sm-Nd年龄计算方程：（143Nd/144Nd）=（143Nd/144Nd）i+（147Sm/144Nd）（eλ-1）方程中t为样品形成时间或被彻底改造Nd同位素均一化时间，λ为147Sm衰变常数（6.54×10-12a-1）；（143Nd/144Nd）和（147Sm/144Nd）比值是样品现代值，由实验直接测定；（143Nd/144Nd）i是样品形成时或被彻底改造时值。
玄武岩分相Ｓｍ－Ｎｄ内部等时线定年方法流程
２０１４年 ９月 Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１４岩 矿 测 试 ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ文章编号：０２５４ ５３５７（２０１４）０５ ０６４０ ０９Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５ ６４０～６４８玄武岩分相 Ｓｍ－Ｎｄ内部等时线定年方法流程张利国，段桂玲，杨红梅，杨 梅，谭娟娟，段瑞春，邱啸飞，刘重秡（中国地质调查局武汉地质调查中心同位素地球化学研究室，湖北 武汉 ４３０２０５）摘要：长期以来，对玄武岩精确测年一直是困扰地质学家的重大科学问题。
玄武岩结构和组成特殊，岩石中矿物组成单一、锆石十分稀少，颗粒很细，采用物理方法挑选单矿物和锆石十分困难，很难应用内部等时线法和锆石 Ｕ－Ｐｂ法研究其成岩时代。
而全岩样品间因 岩浆 分 异 产 生 的 １４７Ｓｍ／１４４Ｎｄ比 值 差 别 很 小，等 时 线 年 龄 相 对 误 差 较大；Ｒｂ含量很低，Ｒｂ／Ｓｒ比值很小，全岩 Ｓｍ－Ｎｄ法、Ｒｂ－Ｓｒ法常常不能给出正确可信的年龄。
根据内部等时线法原理，本文通过化学方法，采用王水和氢氟酸 －硝酸对玄武岩样品进行分步溶解，分别对同一件样品的王水溶解相、王水不溶相和全岩开展 Ｓｍ－Ｎｄ同位素组成分析。
结果表明：通过不同酸介质分步溶解，可提取玄武岩中石英、透辉石、长石等矿物组合，该组合与 其全岩具有相同的 εＮｄ（ｔ）和一致的 Ｎｄ同位素模式年龄；矿物与全岩构筑的内部等时线中，１４７Ｓｍ／１４４Ｎｄ比值 的变化由全 岩 之 间 的 ０．００５扩 大 到 ０．１１，１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ值 的 变 化 由 全 岩 的 ０．５１２５００～０．５１２５４７扩 大 到０．５１２５００～０．５１３１４５。
通过该方法获得了与已有锆石 Ｕ－Ｐｂ年龄在误差范围内一致的 Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄：ｔ＝（９９１±２１）Ｍａ（ＭＳＷＤ＝２．１）。
通过对比研究，本文认为：玄武岩分相 Ｓｍ－Ｎｄ内部等时线定年方法，适用于前寒武纪及更古老的玄武岩样品的年龄测定。
几种年代学方法介绍——同位素地球化学课件PPT
Lu-Hf同位素测年
测试仪器
• 在Re－Os 年代学研究的早期，二次离子质谱、共 振离子质谱、加速器质谱、电感耦合等离子体质谱 （ICP－MS）都曾用于Re－Os 同位素的测定研究
• 近些年来，随着质谱技术及分析方法的发展，负离 子热表面电离质谱（NTIMS）已逐渐成为Re－Os年 代学研究尤其是Os 同位素比值测定的主要工具
几种年代学方法介绍
Re－Os法，Sm－Nd法， Lu － Hf法
Re－Os法
铼与锇
• Re，分散元素，不形成独立矿物，与Mo地 球化学相似性
• 地幔部分熔融时,中等不相容元素Re趋于进 入岩浆,而相容元素Os则趋于保留在地幔中。 因此,富集不相容元素的流体对地幔岩石的 交代作用通常难以对地幔岩石中Os的同位 素组成造成明显的影响。居于此原因,该体 系已被广泛地用于研究大陆岩石圈地幔的形 成和演化
天然同位素
• Re有两种天然同位素
– 185 -37.398%， – 187 -62.602%
• Os有七种天然同位素
– 184-0.02%, – 186-1.6%, – 187-1.6%, – 188-13.3%, – 189-16.1%, – 190-26.4%, – 192-41%
年龄公式
Re－Os法定年问题讨论
• 有些金属矿床辉钼矿的Re－Os 年龄高于其赋矿围 岩，原因不清；
• 黄铁矿等多数硫化物含Re－Os 量明显偏低，并含 有普通Os ，对样品化学制备过程中低本底的要求 很高，一般实验室难以达到，普通Os 也难以准确 扣除；
热电离质谱法地质样品中Rb-Sr、Sm-Nd同位素组成
热电离质谱法地质样品中Rb-Sr、Sm-Nd同位素组成
Rb-Sr、Sm-Nd同位素体系是同位素地球化学研究的经典体系，被广泛应用于同位素地质年代学和同位素示踪研究，在壳幔演化、岩浆活动、全球演化研究等方面具有重要应用价值。
天津地质矿产研究所同位素地质实验测试室为许多高校和地质部门提供过大量高质量的Rb-Sr、Sm-Nd同位素测试数据。
天津地质矿产研究所同位素地质实验测试室对Rb-Sr、Sm-Nd同位素测定采用I.D.（Isotope Dilution）和I.C.（Isotope Concentration）分别测定的
双流程分析测试程序。
分析I.D组份时，将地质样品用混合酸(HF+HNO
3+HClO
4
)
溶解，溶解前加入适量稀释剂87Rb+84Sr和149Sm+146Nd，取上清液载入阳离子交换柱中，采用不同浓度的酸洗脱基体元素，收集Rb、Sr、LREE组份，收集的Sr 组份采用Sr-Spec树脂进行二次纯化。
分析I.C组份时，溶解后的样品直接进行离子交换柱化学分离， LREE组份采用Ln-Spec树脂进行Nd分离和富集。
收集目标元素，在TRITON热电离质谱上进行同位素测定。
本实验室用来校正TRITON热电离质谱的标样Sr、Nd同位素测定范围为：NBS987：87Sr／86Sr＝0.710245±35，BCR-2：87Sr／86Sr＝0.704958±30；LRIG：143Nd/144Nd＝0.512202±25，BCR-2：143Nd/144Nd＝0.512633±30。
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Sm-Nd等时线样品、分析精度与误差
• 除石榴石和锆石外，多数岩石的矿物147Sm/144Nd比值变 化范围为约0.10。在目前条件下Nd同位素的分析精度约 为0.003%，在95%的置信度条件下，所获的年龄的不确 定度可表达成下式：
• 由于约20Ma的年龄不确定度与具体岩石的形成实际年龄 无关，因此，从等时线年龄的相对误差而言，对于约10亿 年的地质体，其年龄误差为约±2%，而对于约40亿年的 古老地质体，其定年误差为约 ±0.5%。
Sm-Nd同位素体系的主要应用领域
通过对陨石系统研究，建立壳幔演化关系模型； 建立全球地壳生长模型、判别岩石圈演化过程 中的区域初生地壳加入与壳幔物质再循环机制、 对岩浆物质来源等重要地质问题进行示踪研究； 在中低级变质和高级变质条件下，对原岩形成 和变质事件进行定年研究等。
陨石Sm-Nd同位素研究的意义
原岩等时线
榴辉岩变质事件等时线
Sm-Nd等时线应用注意事项
• 因Sm、Nd元素同属REE，单纯由岩浆分异所能引 起的Sm/Nd比值的变化有限，加上147Sm的半衰期 长，故用同一地质单元全岩岩石成功进行Sm-Nd等 时年龄的例子不多； • 不同矿物各REE分配系数的差异常引起的Sm/Nd比 值的变化远远大于岩浆分异引起的变化，因此在样 品条件许可的情况下，用矿物全岩内部等时线方法， 其定年成功率将大为提高； • 对于存在酸性至基性等岩性变化较大的岩石组合， 尽管其可能有较大范围的Sm/Nd比值变化，但需十 分小心地判断其是否为同源、同期岩浆作用形成， 并须排除受围岩混染的样品，否则获得的可能为无 明确地质意义的混合线“年龄”。
不同条件Sm-Nd等时线定年 的应用与意义
变玄武岩Sm-Nd等时线定年：对于太古宙基性岩石，Rb-Sr法难以获得足够 的精度 (为什么？？)，而K-Ar法则可能经历了体系开放。
Rb-Sr体系开放、Sm-Nd系统封闭示例
Isochron diagrams for the Stillwater Complex. a) Rb-Sr diagram showing scatter of mineral data; b) Sm-Nd mineral isochron; c) whole-rock data with reference line from (b). After DePaolo and Wasserburg (1979).
现 在组 成
147Sm衰变新
初 始组 成
形成的143Nd
143 Nd Nd Nd 14 4Nd 普通样品 143Nd/144Nd变化范围约为：0.1%， 约10个单位
143 14 4
143Nd/144Nd质谱分析精度约为：
0.004 %， 即约0.4个单位
稳定同位素: T1/2 > 1012 a
• 由于REE地球化学性质相对稳定，在Rb-Sr或K－Ar等方 法不适于测年应用时(如受角闪岩相、甚至麻粒岩相不同 程度的变质作用影响)，往往选择Sm-Nd同位素方法用于 定年研究。
Sm-Nd同位素等时线：矿物与全岩样品
Sm-Nd等时线样品、分析精度与误差
• 与其它同位素体系等时线定年一样，构成 等时线样品的分析质量决定了等时线的年 龄精度; • 当分析技术条件固定时，样品的数据精度 就已确定，如现阶段Nd同位素比值的测量 精度上限约为0.003-0.004%。因此，科学 合理地组织样品显得十分重要，其主要方 法为尽量选择同组样品间Sm/Nd比值差异 较大的样品。
不其原因来自REE间相似的离子半 径和相同的离子电价(3+)。
地球物质的Sm/Nd比值 Sm/Nd ratios for terrestrial materials:
Garnet MORB Seawater Shale Solar
0.539 0.32 0.211 0.209 0.31
Sm-Nd等时线样品、分析精度与误差
• 对于含有锆石和石榴石的样品，其矿物的l47Sm/144Nd较 高，使得定年样品间的l47Sm/144Nd的比值变化范围可高 达0.5，甚至更高。在这种情况下，其Sm-Nd等时线定年 的误差可下降至±4 Ma (cf. Zindler et al. 1983)。 • 提高Nd同位素比值的分析精度也是提高Sm-Nd定年质量 的另一途径。我校国家重点实验室同位素室新引进的 Triton型号新一代同位素比值质谱仪，其Nd同位素比值测 量内、外部精度可达5ppm(10-6)，较现有仪器提高了近3 倍，可望明显提高该实验室对Sm-Nd同位素分析的测量 精度。
Rare Earth Elements
Nd和Sm均为不相容元素，通常在地壳地质作用过程 中不发生分异； 在岩浆作用过程中，Sm和Nd在岩石中的含量随岩浆 结晶分异程度的提高而增加； 由于离子半径(IR)相对较小，Sm较Nd的相容性程度要 高； 由于Nd的IR大于Sm，故电离电位(charge/radius)低 于Sm，导致其健结合力也低于Sm。
第三讲
Sm-Nd同位素体系
火星陨石
内容提要
REE及Sm-Nd元素地球化学特征
Sm-Nd同位素定年原理
Nd与Nd同位素模式年龄
Nd同位素地球化学示踪研究原理
地壳生长模型
其它研究范例
3.1 稀土元素地球化学 Geochemistry of Rare Earth Elements
154Sm
Nd 同位素组成
同位素 原子量(amu) 丰度(%) 27.09 12.14 23.83 8.29 17.26 5.74 5.63
142Nd 143Nd
144Nd
145Md 146Nd 148Nd 150Nd
141.907731 142.909823 143.910096 144.912582 145.913126 147.916901 149.9209001
提示：太古宙岩石 多采用基性岩(如斜 长角闪岩)与TTG片 麻岩组合的方法进 行等时线定年。 WHY？？
崆岭高级变质区太古宙基底岩系Sm-Nd全岩等时线年龄：斜 长角闪岩、TTG片麻岩、斜长角闪岩+TTG片麻岩。 (凌文黎等，科学通报，1999。)
变质事件定年 Dating a metamorphic event
Sm-Nd等时线方程
147Sm
143Nd + + Q
147Sm = 6.54 10-12 yr-1
Nd Nd Sm t 144 144 (e 1) 144 Nd Nd i Nd
143 143 147
147Sm
T1/2=1.11011yr
143Nd
Sm-Nd等时线样品、分析精度与误差
• 岩浆岩造岩矿物中，辉石和长石分别具有 相对较高和较低的147Sm/144Nd比值。其它 高147Sm/144Nd比值的矿物有石榴石、榍石、 锆石和角闪石。低147Sm/144Nd比值的矿物 有磷灰石和独居石； • 基性岩中常含有大量的长石和辉石(角闪石)， 因此常采用Sm-Nd法进行同位素定年。
147Sm:
T1/2=1.11011 a
T1/2=1013 a
100
剩余放射性同位素 %
50 T1/2=108a
0 4 3 2 短寿命同位素：T1/2 < 108 a 1 衰变历时 (109 y)
3.3 等时线定年
Sm-Nd同位素定年方法的双重特征
• Sm、Nd同属REE，在自然界中Sm/Nd比值变化范围小， 且其数值距等时线坐标的y轴(147Sm/144Nd)较远。因此， Sm-Nd同位素方法对分析技术提出了较高的要求(80年代 后期才趋向成熟)；
almandine
GROSSULAR on DIOPSIDE
GROSSULAR
albite
monazite
apatite
hornblen
augite
olivine diopside
范例：石榴石高Sm/Nd比值与定年
扬子克拉通陆核崆岭太古宙基底岩系中约19.5亿年热改造事件的识别 (Ling WL, et al., 2001)
质量数由57La至71Lu的14个元素； 随原子量增加，REE的离子半径由1.15埃 ( Angstroms,10-8厘米)逐渐减小至0.93埃； Nd属LREE，而Sm属MREE(REE三分法)；
主要分布于硅酸岩、磷酸岩和碳酸岩中；
常在副矿物中形成富集，如锆石zircon、磷灰石 apatite、褐帘石allanite、独居石monazite等。
Sm同位素组成
同位素
144Sm 147Sm 148Sm 149Sm 150Sm 152Sm
原子量(amu) 143.912009 146.914907 147.914832 148.917193 149.917285 151.919741 153.922218
丰度(%) 3.16 15.07 11.27 13.84 7.47 26.63 22.53
REE离子半径与质量数的关系图
自然界中不存在
Rare Earth Elements
LREE趋向于在长石 feldspars、黑云母biotite 中富集； HREE则趋向于在角闪石amphibole、辉石 pyroxene和石榴石garnet中富集；
太阳系的 Sm/Nd比值为 0.31；
3.2
Sm-Nd同位素特征
Sm有7个同位素，其中147Sm、148Sm和149Sm具 有放射性，但因后两者半衰期太长(~1016yr)， 在现有技术条件下无法准确测量出其子体同位 素的变化量，故目前不能成为定年方法； Nd也有7 个同位素，均为稳定同位素。其中 143Nd为147Sm经衰变形成的子体同位素。