[科普中国]-铷锶法同位素年龄测定

同位素地质测年方法之一。研究对象是火成岩中的斜长石和磷灰石，沉积岩中的磷酸钙和磷灰石矿物。

概述同位素地质测年方法之一。研究对象是火成岩中的斜长石和磷灰石，沉积岩中的磷酸钙和磷灰石矿物。1

方法原理自然界中，铷有两种天然存在的同位素： 85Rb（72.1654%）和 87Rb（27.8346%）。

87Rb是放射性的，可以衰变成放射性成因的 87Sr，半衰期为4.88×1010 年。锶有四种自然同位素： 84Sr（0557%）、 86Sr（9.861%）、 87Sr（6.991%）和 88Sr（82.59%）。 87Sr的丰度通常可以测量，而且表达为一个比值： 87Sr/ 86Sr。在含铷的岩石或矿物中，这个 87Sr/ 86Sr比值将随时间而增加，与该物质的 87Rb/ 86Sr值和流逝的时间成一个数量比。铷与锶的地球化学习性相当不同，因为铷是一种碱性元素，而锶为一种碱土（金属）元素。因此，不同物质具有极为不同的87Rb/86Sr值，从碳酸盐的小于0.01至云母的超过100。

在一些条件下，尽管这个封闭体系的假设前提未得到满足，Rb-Sr等时线年代测定法也可能提供有用的信息。如果所测定的体系在一个较短的地质时期，已变成对铷或锶“开放的”，或许与一种特定的地质事件有关（比如局部热事件），则Rb-Sr时钟就会重新设置，而这种等时线方法就可以用于测定这次事件的年龄，而不是样品的原始形成年龄。2

分析要求与应用从原理上讲，有几种黏土矿物是可以用铷锶法进行年龄测定的。大多数已经发表的Rb—Sr数据是用海绿石做出的。利用高灵敏的电磁分离仪可以容易地将海绿石从砂岩中分离出来。随着高灵敏度质谱仪的发展，现在可以选取单个的矿物颗粒进行年代的测定。火成岩中锶的主要载体是斜长石和磷灰石，沉积岩中锶的主要载体是碳酸钙（特别是霰石）和磷灰石，可以用单矿物分析、测定。

在理想的条件下，来自相同样品生物成因的海相碳酸盐，也可以做此项分析。

铷锶法测年已经广泛应用在比较古老地层的年代测定领域，目前国内外多在海相碳酸盐岩的测年研究中采用此法。但是，由于铷同位素的检测条件、实验室净化条件等要求相当高，且所分析样品易受热事件的影响，所以在确定岩石年代时应综合分析。1

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学