简介

海洋同位素化学，是 以海洋中的同位素为研究对象的学科。主要内容是同位素量的测定，同位素在海洋中的分布、性质和对其分析、分离及应用。其中尤以同位素的应用更为重要。海洋同位素化学包括海洋中稳定同位素，如16O、18O；放射性同位素，如地壳本来存在的铀系、钍系放射性同位素、40K，还有宇宙射线作用产生的和核爆炸产生的一系列放射性同位素。18O/16O比值可用来研究古气候和分辨海中陆源矿物、自生矿物；有些放射性同位素还可用来测定沉积年龄和沉积速率；有的同位素可用来鉴别水团、研究元素的地球化学循环、研究地震、研究生物过程(如测定初级生产力)等。

主要应用

海洋同位素化学的主要应用是海洋同位素示踪。海洋同位素示踪是指利用海洋中固有的或外加的各种同位素作为示踪剂，揭示各种海洋学过程的机制与速率。

稳定性同位素示踪法

水团示踪

在海洋环境科学研究中，追溯水团的起源，划分水团的性质，探讨水团的运动与混合规律，是环境海洋学的重要课题。在大洋环流研究中，示踪物的应用越来越受到重视。

海水古温度测定

海洋中钙质生物中的CaCO3与海水处于平衡状态， CaCO3生成时与海水中的氧同位素发生交换反应，其平衡常数K与平衡时的温度有确定关系。当温度升高时，相对较轻的16O由于有较高的活性，易于迁移，在同位素交换反应中将优先被吸收进入生物壳体中，致使18O含量相对减少，δ18O值随温度的上升而下降。

古环境记录和物质来源

已知淡水和海水中HCO3－中碳的同位素比值因大气－海洋间的分馏而有差别，故在沉淀形成的石灰岩中，碳稳定同位素比值也不一样。在陆生生物和海生生物之间，有机碳的同位素比值也不同。根据沉积物的碳酸盐或生物有机碳中碳同位素组成的变化，可帮助确定古海岸线和古三角洲的位置，古盆地的形状，海进或海退的变迁和沉积物的来源等有关问题。

其它应用

1、利用3He作为水团的示踪剂；

2、根据海水中硫酸盐δ34S变化的趋势，判断蒸发岩的沉积年代；

3、利用δ13C和δ18O测定古海水的盐度等。

放射性同位素示踪法

由于放射性核素不断发出辐射，无论它运动到哪里，都很容易用探测器探知它的下落，因此可以用作示踪物来辨别其他物质的运动情况和变化规律。这种放射性示踪物称为示踪原子或标记原子。

优点

1、灵敏度高，可测到10-14－10-18克水平，即可以从1015个非放射性原子中检出一个放射性原子。