放射性衰变除了用来计时外，另一个重要意义是进行示踪研究。当一个自然体系形成、或从一种状态变化为另一种状态时，衰变体系中的母子体按各自的地球化学习性发生改变，但是只要这种变化过程不是延续相当长时期，则过程前后的子体同位素组成仍保持不变，只有在经历了相当长时期后，子体同位素将按新的母子体关系发生改变，这就是所谓的同位素长时效应。把同位素的长时效应和母子体作为元素的短时效应相结合，就可用正演或反演的方法探讨体系形成的地球化学过程和演化历史，这便是同位素示踪。

同位素示踪体系

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