[转载]1⁴⁷Sm–1⁴3Nd 体系与1⁷⁶Lu–1⁷⁶Hf 体系对比
2026-2-28 15:31
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| 对比维度 | 1⁴⁷Sm–1⁴3Nd 体系 | 1⁷⁶Lu–1⁷⁶Hf 体系 |
|---|---|---|
| 基本核素 | 母核 1⁴⁷Sm → 子核 1⁴3Nd | 母核 1⁷⁶Lu → 子核 1⁷⁶Hf |
| 衰变常数 (λ) | 6.54 × 10⁻12 a⁻1 | 1.867 × 10⁻11 a⁻1 |
| 半衰期 (t₁/₂) | 约 1060 亿年 | 约 371 亿年（演化更快） |
| 元素分配行为 | Nd 比 Sm 更具不相容性 | Hf 比 Lu 更具不相容性 |
| 地壳特征 | 低 Sm/Nd，εNd 随时间变负 | 低 Lu/Hf，εHf 随时间变负 |
| 地幔特征 | 高 Sm/Nd，εNd 随时间变正 | 高 Lu/Hf，εHf 随时间变正 |
| 核心载体矿物 | 石榴石、辉石、独居石、磷灰石 | 锆石（最核心）、石榴石、金红石 |
| 封闭温度 | 较高（石榴石中约 700–800°C） | 极高（锆石中可达 900°C 以上） |
| 分析精度要求 | 传统采用 TIMS，精度极高 | 需 MC-ICP-MS，对蚀刻技术要求高 |
| 主要应用 | 基性岩定年、早期地壳平均演化 | 锆石原位定年、地壳生长速率示踪 |
| 灵敏度对比 | 演化较慢，εNd 变化范围较小 | 演化较快，εHf 变化范围约 Nd 的 2 倍 |
关键差异：
演化速度：Lu-Hf ≈ 3 倍于 Sm-Nd（更灵敏）
封闭温度：Lu-Hf（锆石）明显高于 Sm-Nd（石榴石等）
最重要矿物：Sm-Nd → 石榴石/辉石等；Lu-Hf → 锆石（原位微区分析神器）
应用场景：Lu-Hf 在古老地壳、高温变质岩、锆石定年领域有显著优势
Lu-Hf 定年从 1980 年代的“全岩小众方法” → 2000 年代的“锆石原位革命” → 如今已成为研究早期地壳生长、岩石成因、行星分异不可或缺的高灵敏度、高温封闭同位素体系，与 U-Pb 并称为“现代地球化学双雄”。
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