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西藏南部中白垩世的锶,硫同位素组成及其古海洋地质意义-回复西藏南部是地壳构造活跃地区之一，也是研究地球历史变迁的重要区域之一。
在这个地区，保存着丰富的古生物化石和地质记录，为科学家们研究古海洋地质提供了宝贵的资料。
其中，锶和硫同位素组成的研究，对于揭示古海洋的环境演变和地球化学循环具有重要意义。
首先，让我们了解一下锶和硫同位素的特性。
锶同位素主要包括四种，分别是^84Sr、^86Sr、^87Sr和^88Sr，其中^87Sr是一种放射性同位素，其半衰期为4.88亿年。
硫同位素主要包括四种，分别是^32S、^33S、^34S和^36S，其中^34S最为常见。
随着时间的推移，地球上的锶和硫同位素的组成会发生变化。
通过分析古海洋沉积物中的锶同位素组成，科学家们可以推断出地壳的物质来源和运动情况。
例如，高^87Sr/^86Sr比值通常意味着物质来源于大陆地壳，而低的比值则可能是来自海洋或上地壳的输出。
在古海洋地质学中，锶同位素比值的变化还可以揭示出地质时间的序列。
当然，锶同位素的研究不仅仅局限于古海洋地质领域，它还可以应用于研究地球化学循环和全球变化等方面。
硫同位素则主要用于研究生物、地球和大气系统间的相互作用。
硫同位素组成可以反映海洋中硫循环的变化情况。
硫可以以多种形式存在于海洋中，包括溶解态硫、游离态硫、硫酸盐等。
各种硫的同位素组成也会有所区别。
通过分析古海洋沉积物中的硫同位素组成，科学家们可以推断出古海洋中硫循环的变化，从而反映出古海洋的环境演变情况。
西藏南部地区的白垩世沉积物中的锶和硫同位素组成具有一定的特点。
目前的研究表明，该地区的锶同位素组成呈现出明显的时序性变化。
其中，横断山脉北部的沉积物中的锶同位素组成变化剧烈，显示出输入元素来自陆壳的特点。
而纵插山地区的沉积物中的锶同位素组成相对稳定，更可能表明输入元素来自海洋。
硫同位素组成的变化则可能反映了古海洋的氧化还原环境变化。
此外，锶和硫同位素组成还与其他地球化学元素的组成密切相关，通过对这些元素的综合研究，可以进一步揭示出古海洋中的地球化学过程和环境演化。
盐湖硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究进展盐湖硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究进展盐湖是一类独特的地质环境，以其丰富的地球化学元素和同位素组成而著名。
在盐湖研究中，硼、锂、锶和氯等元素同位素研究在现代地球科学中变得越来越重要。
本文将对盐湖硼、锂、锶和氯同位素地球化学研究的进展进行综述。
盐湖硼同位素地球化学研究的进展盐湖中硼同位素是独特的，同时还被广泛用于岩石圈和生物圈的研究。
硼同位素的成分和分布与年代、成因、大气环境和地质环境密切相关。
通过硼同位素研究，可以了解盐湖的成因、演化过程和地球系统的环境变化。
近年来，盐湖硼同位素的研究工作得到了很大的发展，主要有以下几个方面：1. 盐湖硼同位素地球化学的理论研究：针对盐湖硼同位素地球化学的特点，其物理化学性质和化学成分进行系统的探究和分析，为下一步研究提供了理论基础。
2. 盐湖硼同位素应用于环境和气候变化：硼同位素可以间接记录大气二氧化碳浓度、环境变化及过去气候变化的历史。
硼同位素在盐湖研究中的应用也在逐渐扩大，以探究地球系统的环境变化和气候变化过程。
3. 盐湖中硼同位素与盐生生物的研究：盐湖是一种充满活力和独特性的生态系统，硼同位素记录了盐湖中不同生物形态的进化和生态系统的形成及演化过程。
盐湖锂同位素地球化学研究的进展盐湖中的锂同位素是表征盐湖成因、演化和环境变化的重要指标。
锂同位素对环境变化、大气二氧化碳浓度和岩浆过程有很强的响应性，因此在盐湖研究中有着广泛的应用。
近年来，盐湖锂同位素的研究工作主要集中在以下几个方面：1. 盐湖锂同位素的分析方法：随着技术的发展，越来越多的研究者使用了新的分析方法，如热离子化质谱技术、电感耦合等离子体质谱技术等。
2. 盐湖锂同位素的地球化学特征和环境变化：研究表明，盐湖锂同位素组成和形成环境和历史、盐湖深度、微生物作用等因素都有关系。
因此，盐湖锂同位素在探究盐湖成因、演化和环境变化过程中具有重要意义。
盐湖锶同位素地球化学研究的进展盐湖中的锶同位素是记录盐湖成因、演化过程以及与其他构造单元的联系的重要指标。
中国科学 D 辑:地球科学 2008年 第38卷 第3期: 273 ~ 283 273《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素组成与演化—基于重庆中梁山海相碳酸盐的研究结果黄思静①*, Hairuo Qing ②, 黄培培①, 胡作维①, 王庆东①, 邹明亮①, 刘昊年①① 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室, 成都理工大学沉积地质研究院, 成都 610059; ② Department of Geology, University of Regina, Regina S4S 0A2, Canada * E-mail: hsj@收稿日期: 2007-10-09; 接受日期: 2008-01-11 国家自然科学基金(批准号: 40472068, 40672072)资助摘要 测试了重庆中梁山剖面晚二叠世-早三叠世60个海相碳酸盐样品的锶同位素比值, 建立了相应的演化曲线, 同时分析了这些样品的SiO 2, CaO, MgO, Mn 和Sr 含量, 以评估样品锶同位素组成对海水的代表性以及样品溶解过程的合理性. 除7个样品的Mn/Sr 比值大于2, 其锶同位素组成对海水的代表性相对较差以外, 绝大多数样品的锶同位素组成对海水都具有较好的代表性. 在已报道的晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素演化曲线中, 中梁山剖面是数据密度最大, 曲线最为完整的. 曲线总体演化趋势具有很好的全球一致性, 87Sr/86Sr 比值整体上呈现随时间变化单调上升的特征, 最小值(0.707011)位于晚二叠世, 最大值(0.708281)出现在早、中三叠世界线附近. 全球古陆植被缺乏和风化作用加剧是早三叠87Sr/86Sr 比值随时间单调上升的主要原因. 重庆中梁山剖面二叠纪/三叠纪界线是一个全球认可的界线, 界线处6个样品的87Sr/86Sr 比值仅在小数后第5位变化, 其平均值为0.70714, 与Korte 等在2006年公布的0.70715(样品来自有铰腕足壳)的二叠系/三叠系界线处87Sr/86Sr 比值一致(变化在实验误差范围内), 因而提供的二叠系/三叠系之交海水的锶同位素组成具有全球意义. 可基本确认, 二叠纪/三叠纪之交全球海水的87Sr/86Sr 比值在0.70714~0.70715之间.关键词重庆中梁山 晚二叠世-早三叠世二叠纪/三叠纪界线古海水 锶同位素组成早三叠世是二叠纪/三叠纪之交生物集体绝灭之后地球系统的一个重要变革时期, 并被认为是一个生态空白时期[1]. 由于全球早三叠世缺乏煤的沉积, 因而人们推断古陆缺乏植被的有效保护, 侵蚀作用加剧导致了地球上很多地方早三叠世都以巨厚的碎屑沉积为主[2], 如喀尔巴阡山脉西部和阿尔卑斯厚达700 m 的Werfen 群碎屑岩沉积[3]、阿尔卑斯山脉北段德意志盆地中厚达4000 m 的碎屑岩沉积[4]以及北美西部厚度200~600 m 的Moenkopi 组沉积[5]等. 与之对应的是早三叠世的碳酸盐沉积相对较少, 相应的古海水信息的获取相对困难, 因而早三叠世也是古海水锶同位素组成研究最为薄弱的地质时期. 与中生代的其他时限、以及古生代甚至前寒武纪相比, 已公布的早三叠世海水锶同位素数据十分有限, 且缺乏良好的一致性. 与世界其他地方不同的是, 中国华南早三叠世碳酸盐沉积十分发育, 这为我们研究早三叠世古海水的锶同位素组成提供了得天独厚的条件. 然而, 中国早三叠世(也包括三叠纪其他时间间隔)碳酸盐的锶同位素研究基本上是空白. 有关中国三叠纪海水锶同位素组成的研究程度远远落后于元黄思静等: 晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素组成与演化274古代和古生代[6~11], 甚至落后于青藏地区的侏罗纪、白垩纪时限[12]. 这与中国三叠纪海相地层的发育程度、二叠纪/三叠纪界线的研究水平以及人们对晚二叠世—早三叠世重要地质事件的关注程度极不相称.图1(a)是McArthur 等[13]汇集2001年以前所公布的44个晚二叠世-早三叠世海相碳酸盐锶同位素组成数据, 通过LOWESS 拟合(Locally Weighted Regres-sion Scatter plot Smoother, 局部加权回归散点平滑法)获得的晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素演化曲线, 曲线中显然缺乏早三叠世末-中三叠世初的锶同位素数据, 该时间间隔(地质年龄按Young 等[14]的地质年代表)的锶同位素变化趋势显然是通过已有数据(包括中三叠世数据)外推的, 因而置信范围的区间很大, 可信度也很低, 曲线中87Sr/86Sr 演化的最小值在258Ma 左右的晚二叠世, 最大值在245 Ma 左右, 二叠纪/ 三叠纪的界线(251 Ma 左右)处于87Sr/86Sr 比值的上升区间, 相应的87Sr/86Sr 比值在 0.7075左右.图1(b)是Korte 等[2]2003年公布的早三叠世27个牙形石的锶同位素数据, 虽然早三叠世末的锶同位素数据相对较多(地质年龄按Young 等[14]的地质年代表), 但数据的密度显然不够, 早、中三叠世87Sr/86Sr 演化的最大值出现在242 Ma 附近; 虽然二叠系/三叠系的界线也出现在251 Ma 左右的87Sr/86Sr 上升区间, 但界线附近87Sr/86Sr 比值的变化范围显著低于McArthur 等[13]的曲线, 变化在0.7073~0.7074之间;另外, 根据已有的演化曲线[13](图1(a))和新近关于二叠纪全球海水锶同位素组成的研究成果[15], 我们可以推测图1(b)数据点A 和B 之间应存在87Sr/86Sr 的极小值, 其年龄应在260 Ma 附近, 但遗憾的是后者的研究没有涉及到三叠纪.从已公布的晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素组成和相应的演化曲线来看, 存在如下问题: 1) 已获得的早三叠世数据很少, 已有的数据难以建立完整的演化曲线; 2) 虽然人们极为关心二叠系/三叠系之交海水的锶同位素组成, 但已公布的数值变化范围很大, 分别是0.7073~0.7074[2]和0.7075[13], 而最新研究成果表明该数值为0.70715[15]; 3) 早、中三叠世界线处的87Sr/86Sr 最大值所对应的年龄值差别较大, 分别是242[2]和245 Ma [13]; 4) 晚二叠世的87Sr/86Sr 最小值仍然存在差别[13,15], 因而该最小值所对应的地层和相应的年龄值需要进一步研究.在重庆中梁山地区, 前人已做了大量的研究, 尤其引人注目的是有关二叠系/三叠系界线的研究[16,17]. 这些研究主要集中于地球化学(包括稀土元素特征)[1,18,19]、黏土层组成[20~22]、生物地层学[23~27]以及沉积相[28,29]等. 然而到目前为止, 有关中国南方晚二叠世-早三叠世碳酸盐的锶同位素组成及演化特征的研究仍是空白. 和中国华南其他地区一样, 重庆中梁山剖面的二叠系/三叠系界线已得到国际同行的认可, 同时其碳酸盐岩地层发育较好. 中梁山海相碳酸盐图1(a) 经LOWESS 拟合的晚二叠世-早三叠世海水锶同位素的演化曲线(据文献[13]); (b) 晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素组成(据文献[2]). 图中锶同位素的演化趋势线是本文加的. 地质年龄均按文献[14]中国科学 D 辑: 地球科学 2008年 第38卷 第3期275锶同位素组成和演化研究对人们更好了解晚二叠世-早三叠世古海洋事件有着重要的意义.1 采样剖面、样品、实验方法和分析结果研究剖面位于重庆市西南的中梁山(图2), 作为剖面中最为关键的地质界线—二叠系/三叠系界线是一很容易在野外识别的直观界线(图3). 二叠系长兴组顶部是含燧石结核的含生物碎屑微晶灰岩, 三叠系飞仙关组是紫红色泥质微晶灰岩, 其间有厚约1m 的过渡带, 存在至少3层灰白色黏土岩. 前人的研究表明, 该黏土岩的黏土矿物主要是规则混层伊利石/蒙皂石[21], 并含有较多的自形锆石、自形六方双锥图2 工作剖面地质略图和地理位置图1. 地质界线;2. 工作剖面;3. 断层;4. 上二叠统长兴组;5. 下三叠统飞仙关组;6. 下三叠统嘉陵江组;7. 中三叠统雷口坡组;8. 上三叠统须家河组; 9. 剖面位置图3 重庆中梁山二叠系/三叠系界线(a) 显示二叠系/三叠系界线处岩性的急剧变化, 由二叠系长兴组的灰色的含燧石、含生物微晶灰岩变为三叠系飞仙关组的黄灰色-紫红色泥质微晶灰岩; (b) 二叠系/三叠系界线处 (二叠系/三叠系过渡带) 的放大, 显示过渡带存在至少3层灰白色黏土岩, 前人[21,22]报道主要由规则混层伊利石/蒙皂石组成, 并已证实为同期火山物质蚀变产物黄思静等: 晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素组成与演化276石英、火山球粒等物质[22], 因而它们和华南其他地方(如浙江长兴煤山和四川广元上寺)报道的界线黏土岩的成因一样, 是同期火山物质蚀变产物, 并具有等时性.除3个雷口坡组的样品为微晶白云岩以外, 其余样品均为微晶灰岩, 所有用于分析的样品都进行了薄片鉴定(包括铁氰化钾染色分析)和阴极发光检测, 大多数样品都不具阴极发光或只具弱的阴极发光, 铁氰化钾染色分析表明样品的这种弱(或无)阴极发光性主要是由于其较低的Mn 含量造成的[30]. 借助双目镜对用于锶同位素分析的样品进行了细致的分拣, 尽可能地回避了方解石脉和亮晶方解石胶结物. 样品经挑选后粉碎至200目, 缩分成3份, 除1份留作备用外, 另外两份分别用作SiO 2, CaO, MgO, Mn, Sr 含量和87Sr/86Sr 比值测试.锶同位素分析由中国科学院地质与地球物理研究所完成, 取70 mg 左右粉碎至200目的样品, 用0.8 mol/L 的HCl 于Teflon 杯中溶样(2h), 离心后清液通过AG50W ×12(H +)阳离子交换柱, 以HCl 作淋洗剂, 分离出纯净的锶, 锶同位素测量在MAT262固体同位素质谱计上进行. 全流程空白本底约为(2~5) × 10−10 g, 误差以2σ (±)表示. 对NBS 标样的测定结果为0.710254 ± 16(2σ ), 标准化值86Sr/88Sr = 0.1194.SiO 2, CaO, MgO, Mn 和Sr 含量分析由四川省地质矿产局华阳地矿检测中心完成. SiO 2, CaO 和MgO 含量由常规化学分析方法测试, 检测限为1%, 误差分别为2%, 5%和5%; Mn 和Sr 含量由原子吸收光度法测试, 检测限分别为5×10−6和42×10−6, 误差分别为13%和14%.全部样品的锶同位素分析结果列于表1中, 表中同时给出了这些样品相应的SiO 2, CaO, MgO, Mn 和Sr 的含量, 供人们在使用这些锶同位素数据时评估其对海水的代表性和数据的可用性.2 样品锶同位素组成对海水代表性的评估成岩蚀变是影响碳酸盐样品锶同位素组成对海水代表性的主要因素. 已有的研究表明, 在全岩样品中, 微晶灰岩等细结构碳酸盐往往具有较低的成岩蚀变性和对原始海水较好的代表性, 其很低的孔隙度和渗透率有利于降低沉积组分与成岩流体的交换[31]. 在缺乏化石、尤其是缺乏腕足类化石的地层中, 细结构的微晶灰岩也成为人们研究海相碳酸盐锶同位素组成的良好材料[32~35]. 已有大量研究讨论海相碳酸盐的成岩蚀变问题[30,31,36~39], 研究结果表明, 海相碳酸盐的成岩过程是一个锰的获取过程和锶的丢失过程[30,40], 造成这种现象的原因与以下几个因素有关: 1) 碳酸盐岩成岩流体(孔隙流体或大气水)具有比沉积流体(海水)更高的锰含量, 但具有更低的锶含量[41,42]; 2) 化学动力学效应, 这里主要指海相碳酸盐矿物沉积过程与成岩过程有关的化学反应速度的巨大差别, 以及Mn 和Sr 两种元素在CaCO 3中分配系数变化范围的巨大差异[30,40]; 3) 晶体化学因素, 主要控制因素是Mn 更容易取代方解石(或白云石)中的Ca(也包括Mg), 而难于取代文石中的Ca, 而Sr 则更容易取代文石中的Ca 而难于取代方解石(或白云石)中的Ca, 因而从海相沉积文石到成岩方解石的转变过程中, 碳酸盐矿物可以获得更多的Mn 而失去大量的Sr. 沉积海相碳酸盐矿物、或成岩蚀变性较弱的海相碳酸盐矿物应具有较高的Sr 含量和较低的Mn 含量, 或具有较低的Mn/Sr 比值. 基于此, 海相碳酸盐矿物的Mn 和Sr 含量或Mn/Sr 比值也成为人们用以判断其成岩蚀变强度、或判断其对海水信息代表程度的有效方法之一[30,43~45].分析结果(表1)表明, 中梁山剖面晚二叠世-早三叠世60个海相碳酸盐样品中, 57个样品的锶含量都在250×10−6以上, 最大值为2655×10−6, 平均值为979×10−6, 3个锶含量小于250×10−6的样品均为微晶白云岩(MgO 含量接近20%), 其较低的锶含量在很大程度上与锶在白云石中较低的分配系数有关(并不能说明其不是海水中准同生交代作用产物). 绝大多数样品的锶含量都显著大于Derry 等[46]建议的进行锶同位素地层学研究样品所需Sr 含量的最小值(200×10−6), 因而从锶含量的角度来说, 绝大多数样品都是进行锶同位素分析的良好材料.样品的87Sr/86Sr 比值和Mn 含量之间也没有显示出相关性(图4(a)), 一些Mn 含量较高的样品并不具有很高的87Sr/86Sr 比值, 说明成岩过程对样品87Sr/86Sr 比值影响较小. 尽管如此, 从样品的Mn/Sr比值来说, 仍有7个样品大于2, 如果按Kaufman 等[37,38]建议的海相碳酸盐锶同位素地层学研究样品中国科学 D 辑: 地球科学 2008年 第38卷 第3期277图4 样品87Sr/86Sr 比值及Mn 和SiO 2含量投点图(a) 87Sr/86Sr 比值和Mn 含量投点图; (b) 87Sr/86Sr 比值和SiO 2含量投点图Mn/Sr 比值的上限为2~3, 这7个样品的87Sr/86Sr 比值只有参考意义, 在表1中我们将其列为应剔除的样品, 在利用绝大多数数据勾绘锶同位素演化趋势线中, 这7个样品中有4个都显著偏离演化曲线, 只有3个点子落在演化曲线上, 而其余53个Mn/Sr 比值小于2的点子基本上全都落在演化曲线上, 说明用Mn/Sr 比值来剔除样品是合理的. 总的说来, 重庆中梁山晚二叠世-早三叠世海相碳酸盐具有较高的Sr 含量和较低的Mn/Sr 比值, 其所经历的成岩蚀变较小, 对海水的代表性较好.飞仙关组尤其是飞仙关组下部的碳酸盐岩具有较高的陆源碎屑含量, 主要是赋存于微晶灰岩中的黏土矿物和泥级大小的石英和长石, 虽然这些样品所具有的Mn/Sr 比值表明其具有较低的成岩蚀变性和对原始海水较好的代表性, 但与样品处理有关的溶解过程仍可能因(铝)硅酸盐溶解造成放射性成因锶的引入, 因而我们仍需要对其溶解过程的合理性作出必要的评估. 由于古老地层中的铝硅酸盐放射性成因锶的影响会造成样品87Sr/86Sr 比值的显著增加,因而样品中SiO 2含量或CaO 含量与锶同位素比值的关系是评价溶解过程合理性的主要方法(对于石灰岩来说, 样品的SiO 2和CaO 含量间为负相关关系, 本文的数据为−0.91, 因而选择其中一种即可). 分析结果表明, 样品的87Sr/86Sr 比值和SiO 2含量之间没有显示出相关性(图4(b)), 更没有出现随样品中SiO 2含量增加, 87Sr/86Sr 比值增加的现象, 说明陆源碎屑中放射性成因的锶没有对碳酸盐的锶同位素组成造成实质性的影响, 尤其是陆源碎屑含量很高的下三叠统飞仙关组的样品(样品具有很高的SiO 2含量, 最大值达45.6%, 表1)仍然显示出87Sr/86Sr 比值随时间变化的良好趋势, 因而我们可以认为分析过程所采用的溶解方法是合理的.3 分析结果的讨论3.1 重庆中梁山晚二叠世-早三叠世海相碳酸盐锶同位素组成和演化的主要控制因素(1) 晚二叠世-早三叠世全球海水的87Sr/86Sr 比值持续上升. 已报道的全球晚二叠世-早三叠世海相碳酸盐锶同位素组成和演化趋势总体上类似, 从晚二叠世到早/中三叠世界线, 全球海水的87Sr/86Sr 比值持续上升(图1)[2,13], 上升速率超过0.001/Ma, 居显生宙之首[47]. 重庆中梁山晚二叠世-早三叠世海相碳酸盐具有与世界其他地方一致的锶同位素组成和演化趋势(图1, 5; 其中图5的二叠系/三叠系界线和嘉陵江组/雷口坡组界线的年龄值分别是(252.6 ± 0.2) Ma [48]和(239.0 ± 2.9) Ma [49], 显示全球事件对海水锶同位素组成的控制作用. 前人[2,50]已对其控制因素进行了十分中肯的研究. 在二叠系/三叠系之交的全球生物绝灭事件之后的生态萧条时间间隔中, 古陆缺乏植被的保护[2]、全球性酸雨加剧[50], 侵蚀作用加黄思静等: 晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素组成与演化278表1 重庆中梁山晚二叠世-早三叠世海相碳酸盐的87Sr/86Sr 比值以及相应的SiO 2, CaO, MgO, Mn 和Sr 含量锶同位素比值样品号系组累计厚度/m87Sr/86Sr2σ (±)SiO 2/%CaO/%MgO /%Mn (10−6) Sr (10−6)Mn/Sr 备注a)L64 751.065 0.7084290.000014 3.51 34.19 17.71229 95 2.41 剔除 L62三叠系 雷口坡组 706.065 0.7080570.0000142.8931.15 19.830850.35 白云岩L61 686.065 0.7082170.000013 2.51 31.93 19.714 115 0.12 白云岩L60 666.065 0.7082210.000014 3.54 52.88 1.8110 310 0.03 L59 651.065 0.7082810.000015 4.35 47.05 5.825 290 0.09 L58 631.065 0.7081880.000024 2.49 54.74 0.8660 370 0.16 L57 621.065 0.7080830.000011 2.61 53 1.9119 1565 0.01 L56 611.065 0.7081490.000015 3.3 55.13 0.2822 435 0.05 L55三叠系 嘉陵江组 521.065 0.7079540.0000126.8650.36 0.76849100.09L54 506.065 0.7079460.000013 4.59 52.88 0.9558 1370 0.04 L53 491.065 0.7078590.000012 4.69 52.09 1.2459 855 0.07 L52 471.065 0.7078670.000013 6.36 47.71 3.0572 995 0.07 L51 456.065 0.7078410.000013 4.31 51.94 0.5650 1030 0.05 L50 446.065 0.7077570.000013 3.45 53.14 0.143 1615 0.03 L49 441.065 0.7078360.0000157.65 52.75 0.4839 1270 0.03 L48 431.065 0.7077940.000011 2.76 49.04 0.6667 1285 0.05 L47 371.065 0.707720.00001112.28 43.61 1.24177 760 0.23 L46 356.065 0.7076510.0000138.19 48.51 0.66298 1060 0.28 L44 333.065 0.7081620.00001240.93 13.12 2.75503 130 3.87 剔除 L43 328.065 0.7077110.00001314.91 40.7 1.43491 505 0.97 L42 318.065 0.7076030.000016.06 50.5 0.28199 825 0.24 L41 310.065 0.7078650.00001232.83 22.93 2.85781 225 3.47 剔除 L40 305.065 0.7075870.0000130.15 54.87 0.1810 690 0.01 L39 303.065 0.7075990.0000130.28 55.93 0.1810 1015 0.01 L38-A 294.565 0.7075560.000011 1.01 53.68 1.7110 740 0.01 L37-B 291.565 0.7075770.0000130.62 53.68 2.0912 2655 0 L37-A三叠系 飞仙关组 291.565 0.707630.0000130.4153.41 1.911014200.01L35 261.565 0.7076080.0000130.92 55.13 0.6610 2320 0 L34 251.565 0.7076150.0000120.66 55.8 0.3810 1215 0.01 L33 239.565 0.7074850.0000139.73 46.66 0.86142 705 0.2L31 234.565 0.7073870.00001425.14 29.82 2.091238 125 9.9 剔除L30 226.565 0.7075820.00001320.23 34.96 1.141486 300 4.95 剔除 L29 211.565 0.7074930.00001436.71 19.49 2.391056 360 2.93 剔除 L28 191.565 0.7075410.00001235.06 19.75 2.67671 390 1.72 L27171.565 0.7075380.00001433.43 20.94 3.13829 380 2.18 剔除 L26 151.565 0.7074650.00001427.28 27.03 2.19582 585 0.99 L25 131.565 0.7073170.00001216.95 40.95 1.14651 655 0.99 L24 111.565 0.7072410.00001445.6 39.63 2.67421 250 1.68 L21 87.565 0.7071910.00001320.12 36.18 2.01460 1390 0.33 L20 81.565 0.7071450.00001418.73 34.99 2.57429 1430 0.3 L19 74.565 0.7071110.00001317.53 37.77 2.49392 1810 0.22 L18 68.065 0.7071250.0000218.94 36.32 2.27362 1960 0.18L17 64.065 0.7071650.00001412.09 43.2 1.43380 1935 0.2 L16 60.565 0.7070850.00001321.49 31.28 2.95565 510 1.11中国科学 D 辑: 地球科学 2008年 第38卷 第3期279表1(续)锶同位素比值 样品号系组累计厚度/m87Sr/86Sr 2σ (±)SiO 2/%CaO/%MgO /%Mn (10−6)Sr (10−6)Mn/Sr备注a)L15 59.065 0.7071760.00001120.12 39.62 0.56670 1410 0.48L14 59.055 0.7071350.000012L13 58.975 0.7071410.00001217.06 43.33 0.28628 910 0.69L11 58.795 0.7071890.00001137.29 27.83 0.76393 625 0.63 L9 58.485 0.7071220.00001211.08 48.24 0.66471 980 0.48 L7 58.375 0.7071230.0000118.74 50.5 0.48479 1130 0.42 L6二叠/三叠系过渡带58.195 0.707130.00001310.4648.64 0.1836915500.24L4 57.2 0.7071110.00001317.94 44.66 0.38282 1425 0.2 L3 56.4 0.7070480.00001316.07 45.85 0.5677 1410 0.05 L2 55.6 0.7071050.0000157.71 50.5 0.2867 1650 0.04 L1 54.8 0.7070810.000014 1.95 53.8 0.2839 1045 0.04 Z9二叠系长兴组50 0.7070750.0000121.84 51.822.745 1000 0.05 Z6 37 0.7070530.000013 1.33 54.86 0.5152 1659 0.03 Z5 27 0.7070110.000013 1.4 53.58 1.1105 1620 0.06 Z4 17 0.7070610.0000140.51 44.02 1.6478 1278 0.06Z2 0 0.7071120.000012 2.04 54.16 0.25685 1113 0.62a) 被剔除样品为Mn/Sr>2的样品, 三个白云岩中一个因Mn/Sr>2已被剔除, 其余两个在表中进行了必要的标注, 供人们在使用这些锶同位素数据时参考图5 重庆中梁山晚二叠世-早三叠世海相碳酸盐的锶同位素演化曲线二叠系/三叠系界线和嘉陵江组/雷口坡组界线的年龄值分别据文献[48]和[49], 并参见正文的有关讨论. 方块代表Mn/Sr 比值大于2的样品, 圆点代表Mn/Sr 比值小于2的白云岩样品, 菱形块代表所有其余正常样品强, 潮湿气候带陆地的扩张带来的放射性成因锶通量的增加[2]都是造成晚二叠世-早三叠世海水87Sr/86Sr 比值在海平面上升背景下持续增加的原因.全球海水的87Sr/86Sr 比值大致在早三叠世末达到上升的顶点(图1(b), 5), 接着便急剧下降. 该顶点的87Sr/86Sr 最大值指示了早三叠世生态空白时间间隔的结束, 古陆植被的重新繁盛遏制了风化速率的继续增加, 洋中脊热液活动提供的深源锶已在通量和黄思静等: 晚二叠世-早三叠世海水的锶同位素组成与演化28087Sr/86Sr 比值两个方面和由古陆风化作用提供的壳源锶平衡. 因而生态环境的恢复、尤其大陆植被的恢复是242 Ma 以后海水的87Sr/86Sr 比值开始下降的原因之一.(2) 晚二叠世全球海水87Sr/86Sr 的最小值. 晚二叠世全球海水存在古生代以来的锶同位素演化的最小值[15,51,52], 中梁山剖面的该最小值大致为0.7070左右, 随着古海水锶同位素数据的积累, 已证明该最小值位于晚二叠世(并非正好位于二叠系/三叠系界线处). 在造成该最小值的众多因素中, 二叠纪广泛的玄武岩喷发事件(如中国的峨眉山玄武岩[53]、西伯利亚的通古斯玄武岩、南非卡鲁盆地玄武岩等[54,55]、联合古大陆的解体[56]、气候干旱程度的增加[15]、新特提斯洋的开启[57,58]、中晚二叠世大规模造山运动的缺乏[15]以及古陆冰川消融的加快[15]等地质事件所造成的深源锶增加或壳源锶减少是造成全球海水87Sr/86Sr 急剧降低并最终在晚二叠世达到最小值的重要原因. 按Young 等[14]的地质年代表, McArthur 等[13]2001年得出的该最小值大致在258 Ma 左右(图1(a)), 而Korte 等[15]演化曲线的该最小值大致为261 Ma. 然而, 遗憾的是, 重庆中梁山剖面出露的最老地层仅为二叠系/三叠系之下58 m 的长兴组(表1, 图2), 在二叠系/三叠系界线之下30 m 处我们检测到了87Sr/86Sr 演化的最小值(图5), 但只检测到两个样品(表1中的Z2和Z4号样品)87Sr/86Sr 比值的升高, 因而我们不能肯定图5中的最小值是否就是全球海水晚二叠世的锶同位素最小值. 另外, 长兴阶对应的时间间隔不到 3 Ma [59], 那么中梁山剖面的该最小值应在长兴组之下的吴家坪组. 因此, 该最小值在中国是否就是位于长兴组还需要以后华南其他地区锶同位素数据的进一步积累.3.2 重庆中梁山二叠系/三叠系界线的年龄值和相应的87Sr/86Sr 比值前人[48,60]曾多次利用SHRIMP(高精度高灵敏度二次离子探针质谱仪)测试了浙江长兴煤山和四川广元上寺等地二叠系/三叠系界线黏土层中锆石的U-Pb 同位素年龄, 新近报道的界线黏土层的年龄值为(252.6 ± 0.2) Ma [48]. 由于该黏土层为同期火山物质蚀变产物, 是古、中生界之交的一重要等时面, 同时华南地区的二叠系/三叠系界线也是一容易识别的直观界线(图3), 这实际上已是国际上承认的二叠系/三叠系界线, 因而我们测试获得的界线处碳酸盐样品的87Sr/86Sr 比值应代表了二叠系/三叠系之交海水的87Sr/86Sr 比值. 我们在界线附近进行了必要的加密采样, 在厚约1 m 的过渡带中, 6个样品的87Sr/86Sr 比值变化在0.707122~0.707189之间, 变化范围仅限于小数后第5位(这已接近中国仪器的分析测试精度范围), 平均值0.707140. 意大利西西里岛二叠系/三叠系界线附近0.46 Ma (其公布的样品年龄值为250.45~ 250.91 Ma)时间间隔中6个牙形石数据的87Sr/86Sr 比值变化在0.707270~0.707485之间[2] (显然也在界线附近进行了加密采样, 图1(b)), 平均值为0.707385. 中梁山二叠系/三叠系界线附近的87Sr/86Sr 比值显著小于意大利西西里岛的6个牙形石数据, 更小于McArthur 等[13]拟合曲线中的87Sr/86Sr 比值(0.7075左右, 图1(a)). 我们难于评价哪一个87Sr/86Sr 比值更能代表二叠系/三叠系之交全球海水的锶同位素组成, 但造成这种差别的原因可能有这样几个: 1)三个曲线所涉及的界线并不完全等时; 2) 成岩蚀变的影响, 无论是大气水的影响还是孔隙流体的影响, 多数情况下都会带来放射性成因的锶并造成样品的87Sr/86Sr 比值增加, 因而我们样品所受到的成岩蚀变的影响可能相对较小; 3) 地方性事件的影响, 由于重庆中梁山(包括华南其他地方)二叠系/三叠系界线附近存在广泛的火山活动以及上扬子地区二叠纪广泛的玄武岩喷发等地方性事件(峨眉地裂运动[53])可能是造成中梁山地区二叠系/三叠系界线附近87Sr/86Sr 比值小于世界上其他地区的主要原因. 浙江长兴煤山二叠系/三叠系界线黏土层泥质岩初始锶比值为0.70384[50], 显著低于当时的全球海水值, 也说明在二叠系/三叠系之交的中国扬子海确实受到了广泛火山事件提供的深源锶的影响. 然而, 新近公布的二叠系/三叠系界线处有铰腕足壳的87Sr/86Sr 比值为0.70715[15], 这与我们公布的中梁山二叠系/三叠系界线处0.70714的87Sr/86Sr 比值非常一致, 这种差值已在分析测试精度2σ (±) 的变化范围之内(表1), 显示全球事件对海水锶同位素组成的控制作用以及海水锶同位素组成只是时间函数这一锶同位素地层学原理的科学性. 同时也说明, 我们提供的二叠系/三叠系界线处海水中国科学 D 辑: 地球科学 2008年 第38卷 第3期281的锶同位素组成具有全球意义, 我们基本可以确认, 二叠系/三叠系之交全球海水的87Sr/86Sr 比值在0.70714~0.70715之间.3.3 嘉陵江组和雷口坡组之间87Sr/86Sr 的最大值全球海水的87Sr/86Sr 比值大致在早三叠世末达到上升的顶点, 接着便急剧下降(图1, 5). 该顶点被认为是中、下三叠统的界线, 即安尼阶的底界. 中国南方地区中、下三叠统以“绿豆岩”(由火山碎屑蚀变而成的水云母黏土岩)为界, 其上下石膏岩的锶同位素年龄值分别为241.9 Ma(“绿豆岩”顶板)和242.2 Ma(“绿豆岩”底板)[61]; 同时黔西南中、下三叠统界线年龄值(用SHRIMP 分析火山碎屑岩中锆石)为(239.0±2.9) Ma [49]. 然而, 我们在重庆中梁山地表剖面没有找到作为中、下三叠统的界线的“绿豆岩”, 仅根据1/50000地质图确定嘉陵江组和雷口坡组的界线(图2). 尽管如此, 锶同位素演化曲线仍然在嘉陵江组和雷口坡组的界线处达到最大值,87Sr/86Sr 比值为0.708281, 与前人的0.708219的最大值具有良好的一致性[2]. 同时也说明, 重庆中梁山剖面存在厚约100 m 的雷口坡组地层是可信的.4 结论(1) 对重庆中梁山剖面晚二叠世-早三叠世60个海相碳酸盐样品进行了锶同位素比值测定和相应的成岩蚀变评估, 除7个样品的Mn/Sr 比值大于2, 其锶同位素组成对海水的代表性相对较差以外, 绝大多数样品的锶同位素组成对海水都具有较好的代表性.(2) 在已报道的晚二叠世-早三叠世的锶同位素演化曲线中, 中梁山剖面是目前数据密度最大, 曲线最为完整的, 87Sr/86Sr 比值从晚二叠世到早三叠世整体上呈现单调上升, 最小值(0.707011)位于晚二叠世末(中梁山剖面二叠系/三叠系界线之下30 m), 最大值(0.708281)出现在早、中三叠世界线附近.(3) 曲线的总体演化趋势具有很好的全球一致性, 二叠纪/二叠纪之交生物绝灭事件之后的全球古陆植被缺乏、酸雨以及相应的风化作用加剧是早三叠世87Sr/86Sr 比值单调上升的主要原因.(4) 重庆中梁山剖面二叠系/三叠系界线是一个全球认可的界线, 界线处6个样品的87Sr/86Sr 比值仅在小数后第5位变化, 其平均值为0.70714, 与Korte 等[15]在2006年公布的0.70715(样品来自有铰腕足壳)的二叠系/三叠系界线处87Sr/86Sr 比值一致(变化在实验误差范围内), 说明我们提供的二叠系/三叠系之交海水的锶同位素组成具有全球意义, 我们基本可以确认, 二叠系/三叠系之交全球海水的87Sr/86Sr 比值在0.70714~0.70715之间.(5) 中国华南地区是世界上晚二叠世-早三叠世海相地层发育最好的地区之一, 具有解决该时间段一些古海洋学问题得天独厚的条件: 如中国扬子海晚二叠世的锶同位素最小值是出现在长兴组还是吴家坪组, 其年龄值是多少, 是否有别于世界其他地区, 华南的地方性事件(如广泛的火山作用)对古扬子海的二叠系/三叠系之交海水87Sr/86Sr 比值有多大影响等,这些问题都有必要进一步积累更多海相碳酸盐锶同位素数据和进行更深入的研究.致谢 吴素娟、裴昌蓉参加了野外工作; 三位匿名专家为本文提供了建设性意见, 特此致谢.参考文献1 黄思静. 上扬子二叠系-三叠系初海相碳酸盐岩的碳同位素组成与生物绝灭事件. 地球化学, 1994, 23(1): 60—682 Korte C, Kozur H W, Bruckschen P, et al. Strontium isotope evolution of Late Permian and Triassic seawater. Geochim Cosmochim Acta, 2003, 67: 47—623Broglio L C, Neri C, Posenato R. The Werfen Formation (Lower Triassic) in the Costabella Mt., Uomo section. In: Italian IGCP 203 Group. Field Guide-book: Field Conference on Permian and Permian-Triassic Boundary in the South-Alpine Segment of the Western Tethys. Brescia: Società Geologica Italiana, 1986. 116—133 4Lepper J, Röhling H G. Buntsandstein. Hallesches Jb. Geowiss. B, 1998, 6: 27—34。
100Ma来海水的锶同位素组成演化与控制因素简介锶同位素是地球化学研究中常用的示踪剂之一，可以用于研究海水中的成分演化和古海洋环境的变化。
本文将探讨100Ma来海水的锶同位素组成演化情况，并综合考虑可能的控制因素。
100Ma来海水的锶同位素组成演化海洋地球化学演化背景在100Ma之前的时间尺度上，地球经历了多个重要地质事件，如大陆漂移、海洋板块构造的变化等。
这些地质事件对海洋环境和成分有着重要影响。
海水中的锶同位素组成锶同位素主要有四种，分别是84Sr、86Sr、87Sr和88Sr。
其中，^86Sr是稳定同位素，占海水中锶的绝大部分。
锶同位素组成演化根据研究表明，100Ma来海水的锶同位素组成演化经历了多个阶段。
1.第一阶段：发源岩的影响在100Ma之前，发源岩的岩石风化作用对海水锶同位素组成的演化具有重要影响。
尤其是碳酸盐岩的风化，对海水锶同位素组成的变化起到了重要作用。
2.第二阶段：海洋地质活动的影响在大陆漂移和构造运动的作用下，海洋地质活动对海水锶同位素组成的演化也产生了重要影响。
海底火山喷发和构造活动会释放大量的地壳物质，导致海水中锶同位素组成发生变化。
3.第三阶段：全球气候变化的影响 100Ma之前，全球气候发生了多次大规模变化，这些气候变化对海水锶同位素组成演化也起到了重要作用。
气候变化导致的海洋温度的变化、海水盐度的变化等因素，都会对海水锶同位素组成产生影响。
4.第四阶段：生物活动的影响海洋中的生物活动也会对海水锶同位素组成演化产生影响。
例如，某些生物对不同锶同位素有选择性的吸收和富集作用，从而导致海水中锶同位素组成的变化。
控制因素影响100Ma来海水锶同位素演化的控制因素有多个，包括但不限于以下几个方面：1.地质因素：包括发源岩类型、岩石风化速率、大陆漂移和构造运动等。
2.气候因素：包括全球气候的变化、气候波动和季节性气候变化等。
3.生物因素：包括海洋中的生物活动、生物吸收和富集锶同位素的能力等。
锶同位素在地质研究中的应用价值地质研究是对地球历史以及地球内部和外部过程的探索和研究。
为了更好地了解地球的演化过程以及地质事件的发展和变化，地质学家使用各种工具和技术来获取地质信息。
锶同位素就是其中一项重要的研究工具，它在地质研究中具有广泛的应用价值。
锶同位素是指锶元素化学结构相同、但原子核中中子数不同的同位素。
其中，锶的四个稳定同位素分别是锶-84、锶-86、锶-87和锶-88。
锶同位素的丰度比例可以用来追溯地质事件和研究地质过程。
首先，锶同位素可以用于确定地质样品的年龄。
在地质学中，通过测量岩石或矿物中的锶同位素丰度比例，可以计算出它们的年龄。
这是因为锶同位素的衰变过程是已知的，即锶-87会衰变成钍-87，而锶-86和锶-87的比例会随着时间的推移而改变。
通过测量锶同位素的比例，地质学家可以计算出岩石或矿物形成的年代，从而推断地质事件的发生和演化过程。
其次，锶同位素可以用于确定岩石、矿物或者土壤的来源。
不同地质区域的岩石和矿物在锶同位素的丰度比例上会有差异，这是由于它们形成的时间和地质历史的不同所导致的。
通过测量锶同位素的比例，地质学家可以判断岩石、矿物或者土壤的来源地，从而推断地球的地壳演化过程和板块运动。
此外，锶同位素还可以用于研究地球内部的过程。
地震和火山爆发等地质事件会导致地下岩石的熔融和重新结晶，其中包含了不同的锶同位素。
通过分析岩浆中的锶同位素比例，地质学家可以揭示地球内部的物质循环和地壳重建的过程。
锶同位素的研究还可以帮助我们了解火山活动的来源和机制，从而更好地预测火山喷发的潜在风险。
另外，锶同位素还可以应用于古气候和古环境的研究。
对大气和海洋中的锶同位素进行测量，可以了解古代气候变化的模式和过程。
例如，通过测量海洋沉积物中的锶同位素，科学家可以推断过去的海洋温度和盐度变化，从而增强对全球气候变化机制的理解。
此外，锶同位素还可以用于研究地球表面的侵蚀和地貌变化。
通过测量沉积物或者土壤中的锶同位素比例，地质学家可以确定来自不同泥炭沉积来源和地貌类型的沉积物，从而揭示地质过程中的侵蚀和物质重分布过程。
地质矿物风化作用下形成锶同位素在沉积学领域的应用郭耀庚（成都理工大学，四川 成都 ６１００５９）摘 要：锶同位素地层学由瑞典地质学家Ｗｉｃｋｍａｎ于１９４８年提出，其基本原理是：锶在海水中的残留时间（≈１０６ａ）远远大于海水的混合时间（≈１０３ａ），使得海水８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值为时间的函数。
海水８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值主要受壳源锶和幔源锶２个来源锶的影响，壳源锶主要由陆地岩石的风化作用提供，幔源锶主要由洋中脊热液系统提供。
全球性的构造运动、风化速率的变化、洋中脊活动、全球海平面升降以及全球灾变性事件等都会影响到壳源锶与幔源锶的供给，从而影响海水８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值的变化。
锶同位素曲线８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值的变化同样也可反映地质历史时期的各类事件。
锶同位素在沉积学领域中多用于海相地层定年、研究海平面变化、分析物质来源等。
关键词：锶同位素；锶同位素地层学；锶同位素应用；海相地层定年；海平面变化；锶同位素曲线中图分类号：Ｐ５９７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２２－０１７８－２Application of strontium isotope formed by weathering of geological minerals in SedimentologyGUO Yao-geng（Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００５９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ Ｓｗｅｄｉｓｈ ｇｅｏｌｏｇｉｓｔ Ｗｉｃｋｍａｎ ｉｎ １９４８． Ｉｔｓ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｔｉｍｅ ｏｆ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｎ ｓｅａｗａｔｅｒ （≈ １０６ａ） ｉｓ ｍｕｃｈ ｌｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ （≈１０３ａ）， ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｉｎ ｓｅａｗａｔｅｒ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｆｒｏｍ ｓｈｅｌｌ ａｎｄ ｍａｎｔｌｅ， ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ ｏｆ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒｏｃｋｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｎｔｌｅ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｄ－ｏｃｅａｎｉｃ ｒｉｄｇｅ． Ｇｌｏｂａｌ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｍｏｖｅｍｅｎｔ， ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ ｒａｔｅ， ｍｉｄ－ｏｃｅａｎ ｒｉｄｇｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ， ｇｌｏｂａｌ ｓｅａ－ｌｅｖｅｌ ｒｉｓｅ ａｎｄ ｆａｌｌ， ａｎｄ ｇｌｏｂａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ａｎｄ ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｅｖｅｎｔｓ ｗｉｌｌ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ｏｆ ｓｈｅｌｌ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ａｎｄ ｍａｎｔｌｅ ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ， ｔｈｕｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ． Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｃｕｒｖｅ ｃａｎ ａｌｓｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｖａｒｉｏｕｓ ｅｖｅｎｔｓ ｉｎ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｈｉｓｔｏｒｙ． Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅｓ ａｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｓｃｉｅｎｃｅ ｔｏ ｄａｔｅ Ｍａｒｉｎｅ ｓｔｒａｔａ， ｓｔｕｄｙ ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｃｈａｎｇｅｓ， ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｏｕｒｃｅｓ．Keywords: ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ； Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ； Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ； Ｍａｒｉｎｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ ｄａｔｉｎｇ； Ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｃｈａｎｇｅ； Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｃｕｒｖｅ近几十年来，随着国内外学者们对锶同位素研究的不断深入，其研究方向开始逐渐拓展到沉积岩领域，这种转变得益于前人对显生宙以来海水锶同位素的研究与锶同位素数据的不断积累。
2017年04月锶同位素的研究及其应用蔡鹏程(成都理工大学沉积地质研究院，四川成都610000)摘要：随着锶同位素研究的不断发展，本文主要对近些年锶同位素在地层学、沉积学、考古学等领域的应用作出综述，同时对运用过程中的误区和难点做出了总结。
相信在不久的将来，锶同位素的应用还会更加的广泛。
关键词：锶同位素;应用;难点1锶同位素的地球化学特征（1）在实际研究中，我们通常用87Sr/86Sr 的比值来代表锶同位素的组成。
（2）由于锶同位素非常稳定，所以不易发生同位素分馏作用，这为之后的很多研究提供了理论基础。
（3）一般认为锶的来源主要分为两类，一类是壳源锶，另外一种它主要是通过海底扩张或者火山活动[1]2锶同位素的相关应用2.1锶同位素地层学锶同位素地层学由瑞典地质学家Wickman [2]在1948年提出。
利用锶同位素地层学不仅能够确定海相沉积岩的年代[3]，同时，锶同位素地层学的应用还包括了：估计生物带以及阶的时间[4]、反映沉积速度的变化[5]、盆地升降、海平面变化、造山运动和古气候的研究[6]等等。
2.2锶同位素在沉积学中的应用（1）分析物质来源根据锶同位素随着时间增加而增加的特点，可以作为一种示踪剂来判断沉积物的物质来源。
郑荣才[7]通过长兴组碳酸盐岩的锶同位素组成的对比研究，确认了它们都是来自于高盐度海源地层水。
（2）海相地层定年的应用锶在海水当中的残留时间约为106Ma ，这远远长于了海水的混合时间（103Ma ），其具体方法为：将未知年代的海相沉积物中的87Sr/86Sr 比值与已经建立的地史年代曲线相对比从而得出目标地层的年龄。
（3）再现古环境与古气候利用锶同位素可以准确的反映当时的气候、环境等一系列因素。
谢渊[16]等对那底岗日地区中侏罗纪世碳酸盐岩中的87Sr/86Sr 之值研究发现，锶同位素比值主要分布在三个区间范围，这反映了当时的海洋沉积环境发生了多次升降变化。
3锶同位素研究过程中的难点（1）成岩蚀变必须得到严格的控制，否则锶同位素样品将不能够反映当时的环境、气候等因素。
锶的科学意义和用途锶是一种化学元素，其化学符号为Sr，原子序数为38。
锶在自然界中大部分以锶矿石的形式存在，包括锶铝石、锶石膏、锶长石等。
锶有着广泛的科学意义和用途，涵盖了多个领域，包括医学、材料科学、环境科学等。
下面将详细介绍锶的科学意义和用途。
首先，锶在医学领域具有重要的意义和应用。
锶的放射性同位素锶-89被广泛应用于骨转移性癌症的治疗和疼痛缓解。
锶-89以其放射性衰变来产生β粒子辐射，可以局部辐射骨病灶，从而提供疼痛的缓解和对癌细胞的破坏。
此外，锶化合物也可以用作构建骨骼替代材料以强化人工关节和牙科植入物的材料。
锶在这些应用中能够提高人工材料的生物相容性和机械性能，从而促进人工关节和牙科植入物与人体组织的融合。
其次，在材料科学领域，锶的应用也非常广泛。
锶化合物可以用作各种陶瓷材料的增强剂，如氧化锶可以改善铝陶瓷的力学性能和耐热性能。
此外，锶化合物还可以用于制备光电材料，如锶钛酸钡用于制备铅锆钛酸铁电材料，这些材料在光电子器件和传感器中有着重要的应用。
锶-90同位素也被广泛应用于热电转换和辐射源中，这些应用对于能源转换和辐射治疗等方面有着重要的意义。
此外，在环境科学领域，锶被用作地球化学和环境污染的指示物。
由于锶在大气、水和土壤中的环境行为和地球物质循环有关，通过对锶同位素比值的测量，可以研究地壳的成分和演化。
锶的同位素比值还可以用于区分不同的水体源和水动力学过程，以及追踪环境中的污染物。
因此，锶被广泛应用于地质学、地球化学和环境科学的研究中。
总结起来，锶具有广泛的科学意义和用途。
在医学领域，锶被用于癌症的治疗和疼痛缓解，以及人工关节和牙科植入物的材料加强剂。
在材料科学领域，锶被用于制备陶瓷材料和光电材料，以及热电转换和辐射源中。
在环境科学领域，锶被用作地球化学和环境污染的指示物。
这些应用展示了锶在多个领域中的重要性和潜力，对于人类社会的发展和环境保护都具有积极的影响。
卷(Volume)26,期(Number)1,总(Total)103矿物岩石 页(Pages )43-48,2006,3,(M ar ,2006)J M INE RAL PET ROL 三叠纪全球海水的锶同位素组成及主要控制因素黄思静, 孙治雷, 吴素娟,张 萌, 裴昌蓉, 胡作维成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,地球科学学院,四川成都 610059【摘 要】 三叠纪是地球环境的重大变革时期,海水锶同位素组成的研究也较为困难。
三叠纪海水的87Sr /86Sr 值或是在短时间内剧烈变化(如早三叠世),或是在较长时间内保持稳定(如中三叠世—晚三叠世早期);已公布的全球海水锶同位素曲线也具有显著的不一致性。
早三叠世约10M a 时间中海水87Sr/86Sr 值在海平面上升的背景下反而急剧增加,其控制因素与二叠/三叠纪生物绝灭事件之后的生态空白、尤其是全球古陆缺乏植被的保护和相应的侵蚀作用加剧有关;早三叠世末全球生态环境的逐步恢复(尤其是大陆植被的复苏)以及该时间间隔中的火山作用是全球海平面上升背景下早三叠世末—中三叠世早期海水87Sr /86Sr 值的下降的主要控制因素;中三叠世—晚三叠世早期海水87Sr /86Sr 值的长时间稳定主要与全球海平面持续上升的背景下,大范围分布的陆表海对放射性成因锶的保护作用有关;古特提斯洋的关闭、西米里亚大陆与欧亚大陆的碰撞造山、以及全球海平面的显著下降造成了晚三叠世中期以后再次出现的海水87Sr /86Sr 值增加。
【关键词】 三叠纪;二叠/三叠纪界线;海水87Sr /86Sr 值;地质事件中图分类号:P632.+7 文献标识码:A 文章编号:1001-6872(2006)01-0043-06收稿日期:2005-10-17基金项目:国家自然科学基金资助项目(批准号:40472068);教育部博士点基金(20050616005)作者简介:黄思静,男,57岁,教授(博士生导师),沉积地质学专业,研究方向:沉积地球化学和储层沉积学. 三叠纪是中生代的第一个纪,位于二叠/三叠纪之交的全球生物绝灭事件之后,是地球环境的重大变革时期,也是海水锶同位素组成大幅度变化的时间间隔,早三叠世海水87Sr/86Sr 值的上升速率以及早/中三叠世界线附近海水87Sr /86Sr 值的下降速率都分别是显生宙海水锶同位素比值上升和下降速率之最。
