同位素组成及其表示法
同位素组成是指物质中某一元素的各种同位素的相对含量。某一元素的各种同位素在不同地质体中的含量很不相同。同位素的组成主要有以下三种表示法。
(1)同位素丰度
同位素丰度指的是某元素的各种同位素所占的原子百分比，是一种相对丰度。一般在低原子序数的元素中，只有一种同位素(多为轻同位素)的丰度最大，其余同位素的丰度较小。而在高原子序数的元素中，各种同位素的丰度分布有逐渐接近的趋势。表3.1列出了部分同位素的丰度。
表3.1 氢、碳、氮、氧、硫、氯同位素的丰度
(2)同位素比值(R值)
同位素比值指的是某元素的两种同位素含量(或丰度)之比。可以表示为R=X*/X，其中X*为重同位素含量，X为轻同位素含量。
(3)千分差值(δ值)
千分差值指的是样品某元素的同位素比值(Rm)相对于标准样品同位素比值(Rs)的千分偏差，即
地下水科学专论
例如，对于D和18O，其δ值可以分别表示为
地下水科学专论
虽然同位素比值(R值)和丰度可直接反映出样品同位素的相对含量关系，但R值及某些丰度值一般都很小，不易分辨其变化程度，而δ值能直接反映样品同位素组成相对于标准样品的变化方向和程度，是目前最常用的稳定同位素含量表示法。现在人们可以利用质谱仪直接测得样品的同位素δ值，其中的标准样品值由国际原子能委员会和美国国家标准局提供。例如，D和18O的标准样品为SMOW(StandardMeanOceanWater)。
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