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同位素地球化学 第二章 铷-锶衰变体系 第一节 铷和锶的地球化学性质 及其同位素组成 一、铷 Rb是碱金属元素，与K密切共生且其含量呈 正相关，常以类质同象形式共存于含K矿物中。 Rb主要呈分散状态，不易独立成矿。 在岩浆分异过程中随挥发组分和K含量的增 加，Rb含量也增加；从超基性→基性→中性 →酸性岩中，Rb含量也依次增加。同源多期 侵入体中，岩浆愈到晚期Rb含量有增加趋势。 沉积岩中Rb的主要载体是某些黏土矿物和蒸 发岩矿物。 自然界铷有性质不同的二种同位素： 85Rb ，其丰度为72.1654 ％ 87  Rb ，其丰度为27.8346 ％ 87 - 其中 Rb具放射性，经β衰变形成稳定 的87Sr。Rb的平均原子量是85.468。 二、锶 Sr是碱土金属元素，典型的亲石元素，常 以类质同象形式存在于含钙矿物中，也可被 含K矿物捕获于K的位置。 Sr也是分散元素，但可形成独立的菱锶矿 （SrCO3 ）和天青石（SrSO4 ）。 矿 锶 菱 岩浆分异过程中，随分异程度增强，岩 浆由基性向酸性演化过程中，Sr含量降 低，这一点与Rb刚好相反。  自然界中，锶有4种同位素： 84Sr，其丰度为0.56 ％ 86Sr，其丰度为9.86 ％ 87Sr，其丰度为7.04 ％ 88Sr，其丰度为82.58 ％ 事实上自然界锶同位素组成不是恒定的， 特别是在含铷矿物中锶同位素组成取决于 其年龄和Rb/Sr比值。自然界中 86Sr/88Sr=0.1194 或者 84Sr/88Sr=0.0068 是不变的。 因而，用它们作标准，可校正实际样品测 定中锶同位素的分馏效应。 天然含Rb矿物中的87Rb发生衰变后可生成 稳定的87Sr，这是Rb-Sr法测年的基础。 火成岩和沉积岩中铷、钾、锶和 钙的平均含量(ppm) 岩石类型 Rb(ppm) K(ppm) Sr(ppm) Ca(ppm) Rb/Sr 超基性岩 0.2 40 1 25000 0.20 玄武质岩石 30 8300 465 76000 0.06 富钙花岗质岩石 110 25200 440 25300 0.25 贫钙花岗质岩石 170 4200 100 5100 1.70 正长岩 110 4800 200 18000 0.55 页岩 140 26600 300 22100 0.47 砂岩 60 10700 20 39100 3.00 碳酸岩 3 2700 610 302200 0.005 深海碳酸岩 10 2900 2000 312400 0.005 深海粘土 110 25000 180 29000 0.61 第二节 铷-锶法原理和年龄计算 大部分火成岩、变质岩和沉