铷、锶地球化学性质及同位素组成

1.铷

铷的原子序数为37，原子量为85.4677，位于元素周期表第五周期第ⅠA族，离子半径为1.48，属碱金属元素，以类质同象的方式分布在含钾矿物中。在岩浆作用中，铷趋向于富集在岩浆分异作用的晚期。

铷有两种同位素:⁸⁵Rb和⁸⁷Rb，其同位素平均丰度分别为72.17%和27.83%。⁸⁷Rb为放射性同位素，它通过β^－衰变转变成⁸⁷Sr，即

同位素地球化学

式中:β^－为负β粒子;γ^－为反中微子;Q为衰变能，0.275MeV。⁸⁷Sr的演化与铷的地球化学性质及⁸⁷Rb的衰变直接有关。

2.锶

锶在元素周期表上为第五周期第ⅡA族，属碱土金属元素。原子序数为38，原子量为87.62，离子半径为1.13?，以类质同象的方式分散在含钙矿物中。在岩浆分异过程中，铷富集在残留的岩浆中最后进入含钾矿物，锶则富集在早期形成的斜长石中。Rb/Sr比随岩浆分异程度的增高而增大。在岩浆岩石学中，可以用［1/3(Si+K)］－(Ca+Mg)表示岩浆的分异程度。Fuare等(1972)在研究南加利福尼亚岩基花岗质岩石时，根据上述岩浆分异公式与Rb/Sr比对应关系作图时发现，岩浆分异开始时，锶含量略有减少，随后迅速下降。铷含量的变化刚好相反，随分异程度的增大而增高。Rb/Sr比在开始时接近于常数(平均值约为0.5)，然后很快上升到10以上。

锶有⁸⁸Sr、⁸⁷Sr、⁸⁶Sr和⁸⁴Sr四种稳定同位素，它们的平均同位素丰度分别为82.58%、7.00%、9.86%和0.56%。⁸⁸Sr、⁸⁶Sr和⁸⁴Sr三种同位素，自元素合成至今，同位素绝对含量没有发生变化，但是⁸⁷Sr却不断随时间推移而增长。在研究时，习惯上采用⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值来表示锶同位素的变化。由于⁸⁷Sr丰度的变化与⁸⁷Rb的放射性衰变有关，其变化程度不仅受年代学效应的影响，而且还与铷和锶的地球化学性质和各种地质地球化学作用有关。

锶同位素研究中还常用ε_Sr表示:

同位素地球化学

式中，ε_Sr(t)为t时的ε_Sr值，(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_m(t)为样品t时的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值，(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_UR(t)为t时间均一储库(UniformReservoir)的锶同位素组成，当t=0时(现代)，其值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_UR(0)=0.7045。