北羌塘盆地中侏罗统夏里组蒸发岩锶同位素地球化学特征及物质来源*
2021-10-24杜少荣苗忠英郑绵平张永生张雪飞陈文西
杜少荣,苗忠英,郑绵平,张永生,张雪飞,陈文西
(中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室,北京100037)
锶主要以4种稳定同位素形式存在于地壳中,分别为88Sr、87Sr、86Sr、84Sr,相较于其他元素及同位素具有一定的特殊性(Céline et al.,2001;Dickin et al.,2005)。锶及其同位素是研究水文循环、水岩作用机制、古气候、古海洋环境、古盐度等的重要工具手段(贺秀斌等,1997;黄思静等,2006;吕苑苑等,2014;Jones et al.,1994;Bruckshen et al.,1995;He et al.,1997;Rosemary et al.,1998;Callegaro et al.,2012;Wierzbowski et al.,2012;Wortmann et al.,2012;Tripathi et al.,2013;Belén et al.,2013)。锶在海水中残留时间(约106 a)大于海水的的混合时间(约103a),因此,在同一地质历史时期,全球范围内海水中的锶组成是一致的(Mcarthur et al.,2001;黄思静等,2005),且锶在化学、生物化学作用过程中几乎不会发生同位素分馏。不同储库中锶同位素比值不同,故87Sr/86Sr值可作为物质来源、迁移的示踪剂(Jyoti‐ranjan et al.,2003;Banner et al.,1994)。
蒸发岩(石膏,石盐,碳酸盐等)的锶可以用来分析其成矿物质来源,异常的锶同位素比值可以指示水体沉积环境的变化。不同来源的锶其同位素比值不一(Veizer et al.,1975),例如陆壳来源的锶其87Sr/86Sr比值大于海水87Sr/86Sr同位素比值,地幔来源的锶其87Sr/86Sr比值相对最小。在蒸发岩同一地层中,通过纵向上87Sr/86Sr比值的变化可以解释古海平面升降,其比值的变化可以指示海侵、海退事件(郑绵平等,2012;李明慧等,2016)。锶同位素具有不易分馏的特殊性,且在各个地质历史时期,锶同位素组成有一定的差异,因此,根据不同地质历史时期的海相蒸发岩中的锶同位素比值不仅可以重建各个时期全球海水锶同位素地层年代曲线,同时也可用以分析各个历史时期全球锶的循环(黄思静等,2006;……
