王俊霖，王 微，魏海珍,3*

1.南京大学 地球科学与工程学院 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京 210023；2.中国地质大学（武汉）紧缺战略矿产资源协同创新中心，武汉 430074；3.中国科学院 比较行星学卓越创新中心，合肥 230026

硅（Si）是元素周期表第14号元素，相对原子质量为28.0855。在自然界中，Si是丰度最高的元素之一（～16.1 wt%，地球平均丰度）（McDonough,2003），尤其是在上地壳中，丰度可达到28.8 wt%（Wedepohl, 1995），仅次于O元素。同时Si也是最主要的造岩元素之一，作为一种亲石元素常形成Si-O四面体构成矿物骨架，几乎参与了硅酸盐地球（BSE）所有的化学过程。在生物圈和地表水圈的循环中，Si元素是其中重要的组成成分，接近一半的海洋初级生产力都由硅藻提供（Nelson et al.,1995）；在表生作用中，Si也是侵蚀和流失的主要物质，海洋中近85%的Si来自于大陆的风化作用（Tréguer et al., 1995; De La Rocha et al., 1998）。正是因为Si元素的广泛分布和亲石性，因此Si有望成为了解地球上各种地质过程最适合的示踪元素之一（Savage et al., 2010）。

Si在自然界存在三个稳定的同位素，分别为：28Si（92.23%）、29Si（4.67%）和30Si（3.10%）（Barnes et al., 1975）。对于Si同位素的组成一般采用δ30Si或δ29Si表示，计算公式如下：

其中，R代表了硅同位素比值，分别对应30Si/28Si或29Si/28Si。国际上通常以美国国家标准与技术研究院（NIST）的石英砂标准 NBS-28作为硅同位素标准物质。对于A-B两相间硅同位素的分馏值可以定义为：

而对于A-B两相间的同位素组成差异（Δ30,29SiA-B）可以近似由分馏系数αA-B给出：

目前的实验数据表明，硅同位素只会发生与质量相关分馏作用，因此δ30Si值约为δ29Si两倍，故而一般采用δ30Si来表示硅同位素的组成。更为准确的描述δ30Si和29Si一……