1. 铷锶衰变体系

    1. 铷锶计时

自然界铷有二种同位素 85Rb 和 87Rb,其丰度分别为 72.165%和 27.835

%,其中 87Rb 具放射性,经β-衰变形成稳定的 87Sr,Rb 的平均原子量是85.468。锶有四种同位素 84Sr,86Sr,87Sr,88Sr,其丰度分别为 0.56%,9.86

%,7.04%和 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,用此值作标准,可校

正实际样品测定中锶同位素的分馏效应。铷锶计时的方程有

1  87 Sr * 

t = ln

λ 

87 Rb

+ 1

(6.11)

锶的地球化学性质与钙相近,含钙的矿物岩石都含有一定数量的初始锶,干扰 87Sr*的测定。只有那些不含初始锶的高铷高钾矿物,如天河石、铯榴石、海绿石、钾盐、白云母、锂云母、钾长石、光卤石等,其初始锶和放射成因锶相比可以忽略时,上式才能应用。

对于其他矿物或岩石就必需进行初始锶的校正。由于测定样品中的同位素比值比测定 87Sr 的原子数容易,故在等式中除以原子数不变的 86Sr,这样方程(6.11)可写成:

87 Sr

 87 Sr 

87 Rb

=   +

(eλt − 1

(6.12)

86 Sr

86 Sr 

86Sr

这里 87Sr/86Sr 和 87Rb/86Sr 为测定值,(87Sr/86Sr)。为一常数,称为初始锶同位素比值(组成)。

对于单独的一个岩石或矿物而言,除非能够通过某种方式,预先知道初始锶同位素组成,否则,根据式(6.12)我们不能得到年龄值。这时就需要岩石或矿物的等时线来求得年龄。