鍶同位素的研究及其應(yīng)用

蔡鵬程(成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川 成都 610000)

鍶同位素的研究及其應(yīng)用

蔡鵬程(成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川 成都 610000)

隨著鍶同位素研究的不斷發(fā)展，本文主要對近些年鍶同位素在地層學(xué)、沉積學(xué)、考古學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用作出綜述，同時對運用過程中的誤區(qū)和難點做出了總結(jié)。相信在不久的將來，鍶同位素的應(yīng)用還會更加的廣泛。

鍶同位素;應(yīng)用;難點

1 鍶同位素的地球化學(xué)特征

（1）在實際研究中，我們通常用87Sr/86Sr的比值來代表鍶同位素的組成。

（2）由于鍶同位素非常穩(wěn)定，所以不易發(fā)生同位素分餾作用，這為之后的很多研究提供了理論基礎(chǔ)。

（3）一般認(rèn)為鍶的來源主要分為兩類，一類是殼源鍶，另外一種它主要是通過海底擴張或者火山活動[1]

2 鍶同位素的相關(guān)應(yīng)用

2.1 鍶同位素地層學(xué)

鍶同位素地層學(xué)由瑞典地質(zhì)學(xué)家Wickman[2]在1948年提出。利用鍶同位素地層學(xué)不僅能夠確定海相沉積巖的年代[3]，同時，鍶同位素地層學(xué)的應(yīng)用還包括了：估計生物帶以及階的時間[4]、反映沉積速度的變化[5]、盆地升降、海平面變化、造山運動和古氣候的研究[6]等等。

2.2 鍶同位素在沉積學(xué)中的應(yīng)用

（1）分析物質(zhì)來源

根據(jù)鍶同位素隨著時間增加而增加的特點，可以作為一種示蹤劑來判斷沉積物的物質(zhì)來源。鄭榮才[7]通過長興組碳酸鹽巖的鍶同位素組成的對比研究，確認(rèn)了它們都是來自于高鹽度海源地層水。

（2）海相地層定年的應(yīng)用

鍶在海水當(dāng)中的殘留時間約為106Ma，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于了海水的混合時間（103Ma），其具體方法為：將未知年代的海相沉積物中的87Sr/86Sr比值與已經(jīng)建立的地史年代曲線相對比從而得出目標(biāo)地層的年齡。

（3）再現(xiàn)古環(huán)境與古氣候

利用鍶同位素可以準(zhǔn)確的反映當(dāng)時的氣候、環(huán)境等一系列因素。謝淵[16]等對那底崗日地區(qū)中侏羅紀(jì)世碳酸鹽巖中的87Sr/86Sr之值研究發(fā)現(xiàn)，鍶同位素比值主要分布在三個區(qū)間范圍，這反映了當(dāng)時的海洋沉積環(huán)境發(fā)生了多次升降變化。

3 鍶同位素研究過程中的難點

（1）成巖蝕變必須得到嚴(yán)格的控制，否則鍶同位素樣品將不能夠反映當(dāng)時的環(huán)境、氣候等因素。

（2）目前測試儀器的精度還不是很高，導(dǎo)致不能得到精度更高的實驗數(shù)據(jù)。

（3）Brand(2009)發(fā)現(xiàn)內(nèi)陸海和遠(yuǎn)海在87Sr/86Sr值上面也會有差別，使用鹽酸和醋酸溶解樣品得到的鍶存在著差異[15]等等。

4 結(jié)語

鍶同位素在多個領(lǐng)域都有著較為廣泛的應(yīng)用前景。但是，鍶同位素作為一種研究手段，并不意味著鍶同位素是萬能的，在應(yīng)用過程中，也要結(jié)合一些地質(zhì)學(xué)的基本認(rèn)識，這樣才能從各個方面入手，更好的解決科學(xué)研究問題。

[1]黃成剛，黃思靜，吳素娟，陳啟林.100Ma來海水的鍶同位素組成演化及主要控制因素[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報.2006(28): 2.

[2]福爾G,鮑威爾J L(中國科學(xué)院貴陽地球化學(xué)研究所同位素地質(zhì)研究室譯).鍶同位素地質(zhì)學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1975.

[3]McAthur,J.M.,Howarth,R.J.,Shields,G.A..Strontium Isotope Stratigraphy[J].The Geologic Time Scale2012,7:127-144.[4]Miller, K.G.,Feigenson,M.D.,Kent,D.V.,Olson,R.K.,1988.Upper Eocene to Oligocene isotope standard section,Deep Sea Drilling Project Site 522.Paleoceanography 3,223-233.

[5]McAthur,J.M.,Donovan,D.T.,Thirwall,M.F.,2000b.Strontium Isotope Stratigraphy of the Aalenian/Bajocian Auxliary Stratotype Point at Barremian age:Sr-isotope Stratigraphy,and Palaeoclimatol?ogy,Palaeoecology 202,253-272.

[6]黃思靜，石和，劉潔，沈立成.鍶同位素地層學(xué)研究發(fā)展[J].地球科學(xué)進展,2001,16(2):194-200.

[7]鄭榮才，胡忠貴，馮青平，等.川東北地區(qū)長興組白云巖儲層的成因研究[J].礦物巖石，2007,27(4):78-84.

[8]劉容秀，林騰，覃嫻瑟.試論碳酸鹽巖鍶同位素的應(yīng)用與研究進展[J].南方金屬，2011,179：1-3.

蔡鵬程（1992-），男，漢族，四川省成都市人，理學(xué)碩士，研究方向：沉積學(xué)（含：古地理學(xué)）