什么是锶同位素地球化学

研究自然物质中锶同位素的丰度、变异规律及其地质意义。自然界锶有4个稳定同位素84Sr、86Sr、87Sr和88Sr，它们的丰度分别为0.56％、9.86％、7.00％和 82.58％。其中87Sr是 87Rb经过一次 β-衰变形成的稳定同位素,即87Rb→87Sr+β-。因而自然界锶同位素中 87Sr的丰度是变化的，它取决于含铷矿物和岩石中的 Rb/Sr比值和年龄。而84Sr/88Sr和86Sr/88Sr丰度比值是恒定的,分别为0.0068和0.1194。87Sr的相对丰度通常以87Sr/86Sr来表示,一般假定初始地球物质具有均匀而相似的 87Sr/86Sr比值，随地球物质的化学分异，导致其中Rb/Sr和87Sr/86Sr比值的变化。这些变化反映了不同地质体和天体（陨石、月岩等）的成因、形成条件及其演化机理。目前已确定出一个能够代表从太阳星云物质凝聚形成星体的初始 87Sr/86Sr比值。根据地球和陨石是同源说的假定，认为它们的初始锶同位素组成是相同的，因而将玄武质富钙无球粒陨石(BABI)的87Sr/86Sr比值(0.698990±0.000047)作为地球形成时的初始比值。地球年龄约为46亿年，随地球的演化，地壳和地幔中的Rb含量和87Sr/86Sr比值明显不同，地幔中的Rb不断上升迁移到地壳，导致硅铝质地壳富Rb，地幔亏损Rb，其结果大陆地壳的87Sr/86Sr比值高于地幔，平均值分别为0.718±0.020和0.704±0.002。

根据Rb/Sr和87Sr/86Sr比值及其地球化学特点，不仅可以计算陨石、月岩和地球的年龄，而且还可以作为陨石、月岩分类的依据；判断火成岩是壳源还是幔源；区分火山岩的不同形成环境，如区分海洋拉斑玄武岩、海岛玄武岩、岛弧火山岩和大陆火山岩；以及判别海相和非海相成因的岩石等。