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12Sr同位素演化/Sr同位素地球化学12Sr同位素演化/Sr同位素地球化学陨石和整体地球的Sr(Nd-Os)同位素组成和演化整体地球的同位素演化,是示踪地球上各种地质过程的基准。而要理解整体地球的同位素演化,必须首先知道整体地球的初始同位素组成。但是,由于地球的质量大、散热慢,而发生长期的热重力化学分异作用,因此在地球上很难取到反映整体地球的样品。陨石和整体地球的Sr(Nd-Os)同位素组成和演化12.1陨石和整体地球Sr同位素组成和演化一些同属太阳系与地球同源的小星体,质量小、散热快,只经历了相对短期(n101~102Ma)化学分异(可能发生熔融作用并伴随金属Fe-Ni和硅酸盐熔体的分离),很快冷却形成成分不同的固体,因而保持了太阳系较早期分异时的同位素成分。小星体之间碰撞产生的碎片,落到地球上就成为陨石,如果没有受到地质作用的改造,则其同位素成分可以代表整体地球的组成。12.1陨石和整体地球Sr同位素组成和演化大部分陨石来自火星和木星之间绕太阳而行的小游星,小游星(asteroid)是较大母体的碎块,而较大母体来源于小行星,小行星(planetoid)是在通过太阳系中太阳星云凝结和俘获星子而形成太阳和行星过程中形成的。此外,一小部分石陨石来自月亮和火星被小游星撞击而溅出的碎块。大部分陨石来自火星和木星之间绕太阳而行的小游星,小游星(as同位素地质学-12Sr同位素演化-Sr同位素地球化学教材课件陨石由与地球上基性岩矿物类似的硅酸盐和氧化物矿物组成,此外含有分散状的金属铁和镍颗粒或呈铁和镍存在。因此陨石被划分为石陨石、石铁陨石、铁陨石。所收集到的陨石中:石陨石占95%铁陨石4%石铁陨石1%陨石由与地球上基性岩矿物类似的硅酸盐和氧化物矿物组成,此外含石陨石又分为:球粒陨石(chondrite):球粒陨石含有直径1mm左右的小球(chondrule)。许多球粒陨石是复矿碎屑角砾岩,显示不同范围的热和冲击变质效应;无球粒陨石(achondrite):玄武质无球粒陨石与地球上基性、超基性岩成分和结构相似石陨石又分为:Summaryclassificationofmeteorites参考资料顽辉陨石钙长辉长岩中铁陨石和石铁陨石Summaryclassificationofmete12.1.1石陨石和铁陨石大部分石陨石的Rb-Sr等时线年龄为4.55Ga,误差较小陨石名称 Rb-Sr等时线年龄Krähenberg球粒陨石 4.600±0.014Ga[1]Ca-rich无球粒陨石 4.30±0.26Ga[2]7个铁陨石的硅酸盐包体 4.55±0.077Ga[3]Colomera铁陨石硅酸盐包体矿物 4.51±0.04Ga[4]LL型球粒陨石 4.493±0.018Ga[5][1]Kempe&Müller,1969[2]Papanastassiou&Wasserburg,1969[3]Burnett&Wasserburg,1967[4]Sanzetal.,1970[5]Minster&Allègre,198112.1.1石陨石和铁陨石其它同位素定年方法(Sm-Nd,U-Pb等)一再证实石陨石和铁陨石中的硅酸盐矿物在4.55Ga前结晶,且结晶持续的时间只有几十个Ma。虽然大部分石陨石经历了由小游星之间碰撞引起的短期冲击变质作用,但大部分石陨石样品的Rb-Sr同位素体系没有受到可探测的影响,因此大部分陨石在它们撞击地球之前,在太空中生存的4.55Ga期间没有受到扰动!其它同位素定年方法(Sm-Nd,U-Pb等)一再证实石陨石和如图:LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线年龄如图:LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线年龄上图LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线,表明这些陨石具有相同的年龄和初始87Sr/86Sr比值(0.69893±8),说明太阳系形成初期具有均匀的Sr同位素组成。因此4.55Ga前成为地球的那一部分的Sr,极可能也具有小游星和陨石的Sr同位素成分上图LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线,表明这些陨石具有相同小结:石陨石是在4.5Ga前形成的,石陨石的Rb-Sr等时线说明其来源有非常相似的87Sr/86Sr比值,是在短期内快速结晶形成。但也有一些石陨石具有很不同的87Sr/86Sr比值,揭示发生太阳系初期的一些事件的信息。小结:太阳系光球(photosphere)的Rb/Sr比值被认为约为0.65。如果太阳系星云相似于该值,那么87Sr/86Sr比值的增长速率为2.610-5/Ma。因此,来自太阳系的不含Rb的物相的87Sr/86Sr值取决于其形成时间。太阳系光球(photosphere)的Rb/Sr比值被认为约确定太阳系的原始87Sr/86Sr比值是比较困难的而要获得陨石形成时太阳系星云的值是可能的,玄武质无球粒陨石可能是最好的选择,因为它是硅酸盐熔体结晶形成并具有很低的Rb/Sr比值(0.002)结晶以来其87Sr/86Sr增长微乎其微。确定太阳系的原始87Sr/86Sr比值是比较困难的Papanastassiou&Wasserburg

(1969)从7个玄武质无球粒陨石获得初始87Sr/86Sr为0.69899047,并将其称作玄武质无球粒陨石最佳初始值(BABI=baslticachondritebestinitial)Allegreetal.

(1975)从无球粒陨石Juvinas获得初始87Sr/86Sr为0.69897655BABI后来被修正为0.69908(相对于标准NBS987=0.71025).Papanastassiou&Wasserburg(1BABI可能代表了一组陨石母体的Sr同位素组成,但玄武质无球粒陨石并不是太阳系最早形成的物体。有些陨石如斜辉石无球粒陨石AngradosReis具有更低的87Sr/86Sr,其母体从太阳系星云中分离出来的时间先于其它行星体。BABI可能代表了一组陨石母体的Sr同位素组成,但玄武质无球根据行星起源理论,BABI也代表了4.55Ga地球形成时进入地球的Sr的同位素组成,因此,地球中由于87Rb衰变而引起的Sr同位素成分演化是从BABI值87Sr/86Sr=0.69908(相对于NBS987=071025)开始的!根据行星起源理论,BABI也代表了4.55Ga地球形成时进入同位素地质学-12Sr同位素演化-Sr同位素地球化学教材课件12.1.2火星陨石一小组无球粒陨石具有较年轻的Rb-Sr等时线年龄和较大的87Sr/86Sr值(表)。如Nakhla陨石的Rb-Sr和Sm-Nd年龄为1.3Ga、87Sr/86Sr为0.70232。稀有气体含量和同位素研究表明,该陨石来源于火星。12.1.2火星陨石这组火星陨石包括14颗(2008年:~20颗),它们大部分与Shergotty、Nakhla、Chassigny相似,因此火星陨石也称SNC组无球粒陨石。Shergotty,1865-8-25落于印度Nakhla,1911-6-29落于埃及Chassigny1815-10-3落于法国其它至少6颗发现于南极冰盖这组火星陨石包括14颗(2008年:~20颗),它们大部分与由于火星的体积较大,冷却较慢,故分异作用持续到1.3Ga,甚至0.16Ga(Shergotty、ZagamiALHA77005)?Nakhla陨石及其火星岩浆源的87Sr/86Sr演化由于火星的体积较大,冷却较慢,故分异作用持续到1.3Ga,火星陨石矿物Rb-Sr等时线年龄较小,87Sr/86Sr大于BABI火星陨石矿物Rb-Sr等时线年龄较小,87Sr/86Sr陨石Shergottya年龄(161M)比Nakhla(1.3Ga)更小,陨石Shergotty具有严重的冲击变质,一种可能是小游星撞击火星溅出的火星岩石在此过程中发生了Sr同位素均匀化,但实验表明350kbars的冲击不能使月球玄武岩Sr同位素均匀化;宇宙射线成因放射性核素研究表明该陨石只是在2.2Ma前才暴露表面,因此其年龄(161Ma)不是冲击变质年龄参考文献:Jones(1986),Jagoutz(1991)和MaSween(1994)总结和解释了火星岩石的年龄、矿物学和岩石成因.陨石Shergottya年龄(161M)比Nakhla(1.还有一些陨石具有异常的同位素组成,如Allende陨石中的包体富集84Sr,可能是质量分馏或未知的核效应造成,也可能该陨石是由太阳系星云不同部分的粒子凝集而成。还有一些陨石具有异常的同位素组成,如Allende陨石中的包12.1.3月球岩石OceanStorms(Apollo12)月球样品12002,147(富橄榄石玄武岩)的矿物Rb-Sr年龄为3.360.10Ga,初始87Sr/86Sr值(0.699495)(Papanastassiou&Wasserburg,1970),该年龄被解释为玄武岩结晶年龄12.1.3月球岩石8个采自月球OceanStorms的全岩玄武岩样品定义的直线给出年龄4.34±0.15Ga,初始87Sr/86Sr=0.6990,与BABI一致。这要求这些玄武岩的Rb/Sr与其岩浆源区几乎相同,意味着部分熔融程度很高。8个采自月球OceanStorms的全岩玄武岩样品定义的直从地球、月球、陨石三类行星体测定的放射性年龄直方图。显示定年结果可被用于比较行星学FromAllegre,2008从地球、月球、陨石三类行星体测定的放射性年龄直方图。整体地球的现在值=0.7045(DePaolo&Wasserburg,1976)整体地球的现在值=0.7045(DePaolo&Wasse12.2地幔-地壳Sr同位素演化

地球上很古老的花岗岩的初始87Sr/86Sr比值很低(0.700~0.702),但高于BABI,这些岩石富Rb,在地球的早期就开始形成,并对后来Sr同位素演化中产生重要影响。大陆地壳富放射成因87Sr,明显区别于上地幔中87Sr的微小增长。12.2地幔-地壳Sr同位素演化同位素地质学-12Sr同位素演化-Sr同位素地球化学教材课件12.2.1地幔Sr同位素及其演化从幔源玄武岩和巨大辉长岩体获得的地幔Sr同位素组成为0.7042,但地幔Sr同位素组成具有系统的变化,可划分为四组,其87Sr/86Sr比值为:洋底地幔:0.70280洋岛地幔:0.70386岛弧地幔:0.70437大陆地幔:0.7057712.2.1地幔Sr同位素及其演化通过不同时代和来源的玄武岩和辉长岩的初始87Sr/86Sr比值vs.Rb-Sr年龄作图,研究地幔Sr同位素演化,结果表明:地幔中Rb/Sr比值变化很大,且由于Rb优先于Sr进入地壳,地幔Rb/Sr比值随时间降低,故87Sr/86Sr增长的斜率也是降低的,因此地幔Sr同位素的演化是非线性的——几条演化曲线表示(下图)通过不同时代和来源的玄武岩和辉长岩的初始87Sr/86Sr比地幔Rb/Sr比值是随时间降低的,故87Sr/86Sr增长的斜率也是降低的地幔Rb/Sr比值是随时间降低的,故87Sr/86Sr增长的基于单斜辉石分析得出的地幔Sr同位素演化曲线AfterAllegre,2008基于单斜辉石分析得出的地幔Sr同位素演化曲线与大陆和岛弧火山岩相比,洋脊和洋岛火山岩不易受到古老硅铝层的混染,洋岛火山岩的平均87Sr/86Sr=0.70437洋底和洋脊火山岩的比值为:0.70280与大陆和岛弧火山岩相比,洋脊和洋岛火山岩不易受到古老硅铝层的E-MORB是受到Schillingeffect的MORB(Hoffmann).87Sr/86Sr差别,意味着洋底和洋脊火山岩的地幔源区Rb/Sr比值,低于洋岛火山岩地幔源区的Rb/Sr,Rb/Sr的差别已存在了至少2Ga.E-MORB是受到Schillingeffect的而洋岛火山岩可能来源于相对原始的地幔物质(或者受到了俯冲物质影响),这与形成洋岛火山岩的地幔热点含有较高的U、Th、K相一致。因此,在地球相当早的历史时期,地幔的一些部分就发生了Rb的亏损,洋脊拉斑玄武岩可能就来源于这种亏损地幔物质;而洋岛火山岩可能来源于相对原始的地幔物质(或者受到了俯冲物质洋底玄武岩、洋岛玄武岩和洋脊玄武岩在其侵出和冷却过程中,由于受到海水或热卤水的蚀变作用,它们的Sr同位素会发生变化,此外,玄武岩浆与蚀变大洋地壳之间也可能存在相互作用,可导致87Sr/86Sr升高。洋底玄武岩、洋岛玄武岩和洋脊玄武岩在其侵出和冷却过程中,由于12.2.2大陆地壳Sr同位素及其演化大陆地壳岩石的Rb/Sr比值极不均匀,因此很难用简单模式来描述大陆地壳的Sr同位素演化,从上地幔分离出来以后,Sr同位素有可能经历了多个Rb/Sr体系,并可能被变质、风化、搬运、沉积和成岩作用等所改变。12.2.2大陆地壳Sr同位素及其演化理论计算得出的Sr同位素演化线理论计算得出的Sr同位素演化线实测获得的西格陵兰地壳岩石Sr同位素演化图.A,Amitsoqgneiss;B,Nukgneiss;C,Ketelidiangneiss;D,Quorguqgranites.AfterMoorbathandTaylor(1981).实测获得的西格陵兰地壳岩石Sr同位素演化图.AfterM无论怎样,陆壳的87Sr/86Sr比值大于地幔的比值,这是解释火成岩和沉积岩初始比值及其物源的基础。多数花岗岩的87Sr/86Sr比值较高,其形成是以先存硅铝层物质为主要源岩。而玄武质岩石和超基性岩石则来源于地幔。无论怎样,陆壳的87Sr/86Sr比值大于地幔的比值,这是解

值得注意的是,北美的一些大花岗岩基的Sr同位素初始比值只比地幔的比值高少许,可能原因:这些花岗岩可能是由经历了麻粒岩相变质作用而贫Rb的下地壳熔融形成;或者是由深海沉积物、海底玄武岩和上地幔组成的岩石圈板块向北美板块俯冲过程中,俯冲板块的上述岩石的混合物发生熔融形成。值得注意的是,北美的一些大花岗岩基的Sr同位素初始比值

控制因素:●来源●存留时间(TR)→随洋流的迁移海洋Sr同位素分布12.3海洋Sr同位素控制因素:海洋Sr同位素分布12.3海洋Sr同位素Sr的来源:~2/3来自陆源风化剥蚀~1/3来自海底热液来自碳酸盐沉积物成岩作用来自地下水(量?)Sr的来源:Sr在海洋中的存留时间:~2Ma>>海水循环时间:~1500aSr同位素全球海洋均匀:87Sr/86Sr=0.7091其演化反映全球性的物源变化Sr在海洋中的存留时间:~2Ma87Sr/86Sr海水0.70917陆源河流平均0.712±0.001火山(洋中脊、岛屿、俯冲带)0.703~0.7035表中数据代入上式,得大陆河流来源Sr为66%±2%,火山来源Sr为33.8%±2%根据质量平衡混合方程:87Sr/86Sr海水0.70917陆源河流平均0.71而河流中的Sr来自灰岩和硅酸盐风化87Sr/86Sr陆源河流平均0.712±0.001大陆硅酸盐平均0.724±0.003灰岩0.708±0.001表中数据代入上式,得大陆河流中的Sr71%来自灰岩.而河流中的Sr来自灰岩和硅酸盐风化87Sr/86Sr陆源河流来源%大陆硅酸盐风化16.5灰岩风化49.5海洋中及周边火山岩34海洋中Sr的来源来源%大陆硅酸盐风化16.5灰岩风化49.5海洋中及周边Hessetal.,198687Sr/86Sr升高←喜玛拉雅隆升剥蚀?Hessetal.,198687Sr/86Sr升高←喜海洋Sr同位素和Sr同位素地层学海洋Sr同位素和Sr同位素地层学Veizeretal.(1999)Veizeretal.(1999)12Sr同位素演化/Sr同位素地球化学12Sr同位素演化/Sr同位素地球化学陨石和整体地球的Sr(Nd-Os)同位素组成和演化整体地球的同位素演化,是示踪地球上各种地质过程的基准。而要理解整体地球的同位素演化,必须首先知道整体地球的初始同位素组成。但是,由于地球的质量大、散热慢,而发生长期的热重力化学分异作用,因此在地球上很难取到反映整体地球的样品。陨石和整体地球的Sr(Nd-Os)同位素组成和演化12.1陨石和整体地球Sr同位素组成和演化一些同属太阳系与地球同源的小星体,质量小、散热快,只经历了相对短期(n101~102Ma)化学分异(可能发生熔融作用并伴随金属Fe-Ni和硅酸盐熔体的分离),很快冷却形成成分不同的固体,因而保持了太阳系较早期分异时的同位素成分。小星体之间碰撞产生的碎片,落到地球上就成为陨石,如果没有受到地质作用的改造,则其同位素成分可以代表整体地球的组成。12.1陨石和整体地球Sr同位素组成和演化大部分陨石来自火星和木星之间绕太阳而行的小游星,小游星(asteroid)是较大母体的碎块,而较大母体来源于小行星,小行星(planetoid)是在通过太阳系中太阳星云凝结和俘获星子而形成太阳和行星过程中形成的。此外,一小部分石陨石来自月亮和火星被小游星撞击而溅出的碎块。大部分陨石来自火星和木星之间绕太阳而行的小游星,小游星(as同位素地质学-12Sr同位素演化-Sr同位素地球化学教材课件陨石由与地球上基性岩矿物类似的硅酸盐和氧化物矿物组成,此外含有分散状的金属铁和镍颗粒或呈铁和镍存在。因此陨石被划分为石陨石、石铁陨石、铁陨石。所收集到的陨石中:石陨石占95%铁陨石4%石铁陨石1%陨石由与地球上基性岩矿物类似的硅酸盐和氧化物矿物组成,此外含石陨石又分为:球粒陨石(chondrite):球粒陨石含有直径1mm左右的小球(chondrule)。许多球粒陨石是复矿碎屑角砾岩,显示不同范围的热和冲击变质效应;无球粒陨石(achondrite):玄武质无球粒陨石与地球上基性、超基性岩成分和结构相似石陨石又分为:Summaryclassificationofmeteorites参考资料顽辉陨石钙长辉长岩中铁陨石和石铁陨石Summaryclassificationofmete12.1.1石陨石和铁陨石大部分石陨石的Rb-Sr等时线年龄为4.55Ga,误差较小陨石名称 Rb-Sr等时线年龄Krähenberg球粒陨石 4.600±0.014Ga[1]Ca-rich无球粒陨石 4.30±0.26Ga[2]7个铁陨石的硅酸盐包体 4.55±0.077Ga[3]Colomera铁陨石硅酸盐包体矿物 4.51±0.04Ga[4]LL型球粒陨石 4.493±0.018Ga[5][1]Kempe&Müller,1969[2]Papanastassiou&Wasserburg,1969[3]Burnett&Wasserburg,1967[4]Sanzetal.,1970[5]Minster&Allègre,198112.1.1石陨石和铁陨石其它同位素定年方法(Sm-Nd,U-Pb等)一再证实石陨石和铁陨石中的硅酸盐矿物在4.55Ga前结晶,且结晶持续的时间只有几十个Ma。虽然大部分石陨石经历了由小游星之间碰撞引起的短期冲击变质作用,但大部分石陨石样品的Rb-Sr同位素体系没有受到可探测的影响,因此大部分陨石在它们撞击地球之前,在太空中生存的4.55Ga期间没有受到扰动!其它同位素定年方法(Sm-Nd,U-Pb等)一再证实石陨石和如图:LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线年龄如图:LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线年龄上图LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线,表明这些陨石具有相同的年龄和初始87Sr/86Sr比值(0.69893±8),说明太阳系形成初期具有均匀的Sr同位素组成。因此4.55Ga前成为地球的那一部分的Sr,极可能也具有小游星和陨石的Sr同位素成分上图LL型球粒陨石全岩Rb-Sr等时线,表明这些陨石具有相同小结:石陨石是在4.5Ga前形成的,石陨石的Rb-Sr等时线说明其来源有非常相似的87Sr/86Sr比值,是在短期内快速结晶形成。但也有一些石陨石具有很不同的87Sr/86Sr比值,揭示发生太阳系初期的一些事件的信息。小结:太阳系光球(photosphere)的Rb/Sr比值被认为约为0.65。如果太阳系星云相似于该值,那么87Sr/86Sr比值的增长速率为2.610-5/Ma。因此,来自太阳系的不含Rb的物相的87Sr/86Sr值取决于其形成时间。太阳系光球(photosphere)的Rb/Sr比值被认为约确定太阳系的原始87Sr/86Sr比值是比较困难的而要获得陨石形成时太阳系星云的值是可能的,玄武质无球粒陨石可能是最好的选择,因为它是硅酸盐熔体结晶形成并具有很低的Rb/Sr比值(0.002)结晶以来其87Sr/86Sr增长微乎其微。确定太阳系的原始87Sr/86Sr比值是比较困难的Papanastassiou&Wasserburg

(1969)从7个玄武质无球粒陨石获得初始87Sr/86Sr为0.69899047,并将其称作玄武质无球粒陨石最佳初始值(BABI=baslticachondritebestinitial)Allegreetal.

(1975)从无球粒陨石Juvinas获得初始87Sr/86Sr为0.69897655BABI后来被修正为0.69908(相对于标准NBS987=0.71025).Papanastassiou&Wasserburg(1BABI可能代表了一组陨石母体的Sr同位素组成,但玄武质无球粒陨石并不是太阳系最早形成的物体。有些陨石如斜辉石无球粒陨石AngradosReis具有更低的87Sr/86Sr,其母体从太阳系星云中分离出来的时间先于其它行星体。BABI可能代表了一组陨石母体的Sr同位素组成,但玄武质无球根据行星起源理论,BABI也代表了4.55Ga地球形成时进入地球的Sr的同位素组成,因此,地球中由于87Rb衰变而引起的Sr同位素成分演化是从BABI值87Sr/86Sr=0.69908(相对于NBS987=071025)开始的!根据行星起源理论,BABI也代表了4.55Ga地球形成时进入同位素地质学-12Sr同位素演化-Sr同位素地球化学教材课件12.1.2火星陨石一小组无球粒陨石具有较年轻的Rb-Sr等时线年龄和较大的87Sr/86Sr值(表)。如Nakhla陨石的Rb-Sr和Sm-Nd年龄为1.3Ga、87Sr/86Sr为0.70232。稀有气体含量和同位素研究表明,该陨石来源于火星。12.1.2火星陨石这组火星陨石包括14颗(2008年:~20颗),它们大部分与Shergotty、Nakhla、Chassigny相似,因此火星陨石也称SNC组无球粒陨石。Shergotty,1865-8-25落于印度Nakhla,1911-6-29落于埃及Chassigny1815-10-3落于法国其它至少6颗发现于南极冰盖这组火星陨石包括14颗(2008年:~20颗),它们大部分与由于火星的体积较大,冷却较慢,故分异作用持续到1.3Ga,甚至0.16Ga(Shergotty、ZagamiALHA77005)?Nakhla陨石及其火星岩浆源的87Sr/86Sr演化由于火星的体积较大,冷却较慢,故分异作用持续到1.3Ga,火星陨石矿物Rb-Sr等时线年龄较小,87Sr/86Sr大于BABI火星陨石矿物Rb-Sr等时线年龄较小,87Sr/86Sr陨石Shergottya年龄(161M)比Nakhla(1.3Ga)更小,陨石Shergotty具有严重的冲击变质,一种可能是小游星撞击火星溅出的火星岩石在此过程中发生了Sr同位素均匀化,但实验表明350kbars的冲击不能使月球玄武岩Sr同位素均匀化;宇宙射线成因放射性核素研究表明该陨石只是在2.2Ma前才暴露表面,因此其年龄(161Ma)不是冲击变质年龄参考文献:Jones(1986),Jagoutz(1991)和MaSween(1994)总结和解释了火星岩石的年龄、矿物学和岩石成因.陨石Shergottya年龄(161M)比Nakhla(1.还有一些陨石具有异常的同位素组成,如Allende陨石中的包体富集84Sr,可能是质量分馏或未知的核效应造成,也可能该陨石是由太阳系星云不同部分的粒子凝集而成。还有一些陨石具有异常的同位素组成,如Allende陨石中的包12.1.3月球岩石OceanStorms(Apollo12)月球样品12002,147(富橄榄石玄武岩)的矿物Rb-Sr年龄为3.360.10Ga,初始87Sr/86Sr值(0.699495)(Papanastassiou&Wasserburg,1970),该年龄被解释为玄武岩结晶年龄12.1.3月球岩石8个采自月球OceanStorms的全岩玄武岩样品定义的直线给出年龄4.34±0.15Ga,初始87Sr/86Sr=0.6990,与BABI一致。这要求这些玄武岩的Rb/Sr与其岩浆源区几乎相同,意味着部分熔融程度很高。8个采自月球OceanStorms的全岩玄武岩样品定义的直从地球、月球、陨石三类行星体测定的放射性年龄直方图。显示定年结果可被用于比较行星学FromAllegre,2008从地球、月球、陨石三类行星体测定的放射性年龄直方图。整体地球的现在值=0.7045(DePaolo&Wasserburg,1976)整体地球的现在值=0.7045(DePaolo&Wasse12.2地幔-地壳Sr同位素演化

地球上很古老的花岗岩的初始87Sr/86Sr比值很低(0.700~0.702),但高于BABI,这些岩石富Rb,在地球的早期就开始形成,并对后来Sr同位素演化中产生重要影响。大陆地壳富放射成因87Sr,明显区别于上地幔中87Sr的微小增长。12.2地幔-地壳Sr同位素演化同位素地质学-12Sr同位素演化-Sr同位素地球化学教材课件12.2.1地幔Sr同位素及其演化从幔源玄武岩和巨大辉长岩体获得的地幔Sr同位素组成为0.7042,但地幔Sr同位素组成具有系统的变化,可划分为四组,其87Sr/86Sr比值为:洋底地幔:0.70280洋岛地幔:0.70386岛弧地幔:0.70437大陆地幔:0.7057712.2.1地幔Sr同位素及其演化通过不同时代和来源的玄武岩和辉长岩的初始87Sr/86Sr比值vs.Rb-Sr年龄作图,研究地幔Sr同位素演化,结果表明:地幔中Rb/Sr比值变化很大,且由于Rb优先于Sr进入地壳,地幔Rb/Sr比值随时间降低,故87Sr/86Sr增长的斜率也是降低的,因此地幔Sr同位素的演化是非线性的——几条演化曲线表示(下图)通过不同时代和来源的玄武岩和辉长岩的初始87Sr/86Sr比地幔Rb/Sr比值是随时间降低的,故87Sr/86Sr增长的斜率也是降低的地幔Rb/Sr比值是随时间降低的,故87Sr/86Sr增长的基于单斜辉石分析得出的地幔Sr同位素演化曲线AfterAllegre,2008基于单斜辉石分析得出的地幔Sr同位素演化曲线与大陆和岛弧火山岩相比,洋脊和洋岛火山岩不易受到古老硅铝层的混染,洋岛火山岩的平均87Sr/86Sr=0.70437洋底和洋脊火山岩的比值为:0.70280与大陆和岛弧火山岩相比,洋脊和洋岛火山岩不易受到古老硅铝层的E-MORB是受到Schillingeffect的MORB(Hoffmann).87Sr/86Sr差别,意味着洋底和洋脊火山岩的地幔源区Rb/Sr比值,低于洋岛火山岩地幔源区的Rb/Sr,Rb/Sr的差别已存在了至少2Ga.E-MORB是受到Schillingeffect的而洋岛火山岩可能来源于相对原始的地幔物质(或者受到了俯冲物质影响),这与形成洋岛火山岩的地幔热点含有较高的U、Th、K相一致。因此,在地球相当早的历史时期,地幔的一些部分就发生了Rb的亏损,洋脊拉斑玄武岩可能就来源于这种亏损地幔物质;而洋岛火山岩可能来源于相对原始的地幔物质(或者受到了俯冲物质洋底玄武岩、洋岛玄武岩和洋脊玄武岩在其侵出和冷却过程中,由于受到海水或热卤水的蚀变作用,它们的Sr同位素会发生变化,此外,玄武岩浆与蚀变大洋地壳之间也可能存在相互作用,可导致87Sr/86Sr升高。洋底玄武岩、洋岛玄武岩和洋脊玄武岩在其侵出和冷却过程中,由于12.2.2大陆地壳Sr同位素及其演化大陆地壳岩石的Rb

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