鍶及其同位素在環(huán)境地球化學(xué)研究中的應(yīng)用

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1、首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第29卷第4期JournalofCapitalNormalUniversityNo．42008年8月(NaturalScienceEdition)Aug．，2008鍶及其同位素在環(huán)境地球化學(xué)研究中的應(yīng)用*劉靜‘季宏兵?！?I．都師范大學(xué)資源環(huán)境與旅游學(xué)院首都圈生念環(huán)境過程蕈點(diǎn)實(shí)驗(yàn)事北京1000372．都師范大學(xué)教育部!維獲取-j應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100037)摘要近年來，隨著同位素地球化學(xué)理論和測(cè)試分析技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，鍶及其同位素應(yīng)用越來越廣泛，目前已在很多領(lǐng)域的研究中顯示出重要的作用．本

2、文主要從環(huán)境生物地球化學(xué)角度加以論述，其應(yīng)用主要包括四個(gè)方面：(1)用Rb—Sr系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)年；(2)利用鍶同位素進(jìn)行古環(huán)境的研究；(3)用鍶同位素進(jìn)行物源示蹤；(4)用鍶同位素計(jì)算流域的風(fēng)化速率．文章最后，簡(jiǎn)要地對(duì)鍶及其同位索的研究作了總結(jié)和展望．關(guān)鍵詞：風(fēng)化速率，鍶同位素，指示意義中圖分類號(hào)：P591自上個(gè)世紀(jì)中期，利用銣鍶系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)年(82．58％)，sr(7．00％)，sr(9．86％)，“Sr以后，隨著同位素地球化學(xué)理論和測(cè)試分析技術(shù)的(0．56％)，其中。sr是由Rb的放射性衰變形成．逐步發(fā)展和完善，其應(yīng)用

3、越來越廣泛，越來越成熟．Rb半衰期為48．8Gj，sr作為Rb的衰變產(chǎn)物，因目前已在很多領(lǐng)域的研究中顯示出重要的作用．如此在含銣的礦物中，隨著Rb的衰變，盯sr的含量會(huì)示蹤環(huán)境、水文、生物地球化學(xué)循環(huán)，計(jì)算流域盆逐漸增多．鍶在海洋中的存留時(shí)間在l0年以上，而地侵蝕和風(fēng)化速率b，研究海水鹽度，以及利用海洋的匯合時(shí)問只有1000年，因此，在百萬年的時(shí)鍶同位素與主量元素之間的關(guān)系研究物質(zhì)地球化學(xué)間尺度上，一般認(rèn)為鍶在海洋中的分布是均一的，不循環(huán)過程等等．本文根據(jù)中外學(xué)者對(duì)鍶及其同位受外在因素(如：緯度，海洋盆地和水體深度等)影素的

4、研究以及結(jié)合自己的專業(yè)知識(shí)，從環(huán)境生物地響．其次，由于卵sr是由放射性元素盯Rb衰變而成，球化學(xué)角度，全面而詳細(xì)地論述了鍶及其同位素的所以盯sr與礦物的含銣數(shù)量，地質(zhì)歷史時(shí)間有關(guān)．目研究意義．前，我們用的地表水中，鍶同位素主要是由地質(zhì)體形1鍶同位素基本的地球化學(xué)性質(zhì)成的，不受地表過程的影響，因此在化學(xué)和生物學(xué)過程中，鍶不會(huì)產(chǎn)生同位素分餾¨．另外，殼源硅鋁質(zhì)Rb是原子序數(shù)為37的堿金屬(IA族)，離子牛巖石的風(fēng)化產(chǎn)物，幔源鎂鐵質(zhì)巖石風(fēng)化及海底風(fēng)化徑(0．148nm)與k(比值為1．11)相近．常以類質(zhì)同象產(chǎn)物，碳酸鹽巖的重溶是

5、海洋中鍶同位素的三大來進(jìn)入含鉀礦物中．Rb有兩種天然同位素：Rb和盯源．在碳酸鹽巖形成時(shí)，保存了當(dāng)時(shí)地質(zhì)條件下海洋Rb，Rb(72．1654％)為穩(wěn)定同位素，Rb(27．834鍶同位素組成的信息，因而可以通過對(duì)未受成巖后6％)為放射性同位素．sr是原子序數(shù)為38的堿土金生變化影響，保存較好的海相碳酸鹽巖(特別是其中屬(ⅡA)，Sr(離子半徑0．013nm)與Ca(離子半徑的生物化石)來獲取地質(zhì)歷史時(shí)期的海水鍶同位素0．099)晶體(比值為1．14)的化學(xué)性質(zhì)相似，常取代記錄．含鈣礦物斜長(zhǎng)石、磷灰石及碳酸鹽巖中的ca2離子．在

6、自然界中sr有四種天然穩(wěn)定的同位素，sr2用Rb．sr系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)年Rb．Sr衰變用于地質(zhì)年齡測(cè)定始于上個(gè)世紀(jì)40收稿日期：2007—10．09年代．此系統(tǒng)作為定年的基礎(chǔ)是由sr的地球化學(xué)性*國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)：40473051)質(zhì)決定的．在自然界中Sr是由Rb衰變而形成的，67首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)一種含Rb礦物或者巖石的Sr／Sr比值的大小取決素組成十分不均勻，其初始sr值介于0．756～0．775于該礦物或者巖石的Rb／Sr比值大小和年齡大?。g．由于存在著顯著的同位素變異，而難以獲得其在巖漿分離

7、結(jié)晶過程中，sr趨向濃集于斜長(zhǎng)石中，全巖Rb．sr等時(shí)線年齡．但研究獲得了l2．9±而Rb留在殘液中．結(jié)果，結(jié)晶過程中殘余巖漿的0．95Ma礦物一全巖Rb—Sr等時(shí)線年齡，鍶初始值Rb／Sr比值會(huì)逐漸的增加．因此，在一套分異的火成0．7744-t-O．0008，該年齡可以與高喜馬拉雅帶其他巖石中，Rb／Sr值隨著分異程度的增強(qiáng)而增大．由于淡色花崗巖的年齡對(duì)比．根據(jù)年齡統(tǒng)計(jì)分析得出：喜”sr作為Rb衰變的產(chǎn)物，所以放射成因子體原子馬拉雅淡色花崗巖是在地殼伸展和快速隆起背景下的數(shù)目(D)．應(yīng)等于衰變掉的放射性母體原子的數(shù)形成的，

8、所以它的形成年齡是碰撞造山后地殼強(qiáng)烈目：活動(dòng)和快速隆起的重要標(biāo)志．另外，對(duì)新疆干梁子錫(D*)=N一N(1)礦田的研究發(fā)現(xiàn)：由于鈉鐵閃石花崗巖與干梁子其中Ⅳ為t=0時(shí)，放射性母體的原子數(shù)，Ⅳ是放巖群主體——黑云母二長(zhǎng)花崗巖呈相變過渡關(guān)系，射的母體在礦物中的數(shù)量．其Rb—sr等時(shí)線年齡應(yīng)代表