Rb-Sr изотопная система Рубидий 248 пм

Rb-Sr изотопная система

Рубидий 248 пм • Атомная масса 85, 4678 а. е. м. (г/моль) • Степени окисления 1 • Плотность (при н. у. )1, 532 г/см³ • Температура плавления 39, 05 °C • Температура кипения 688 °C Стронций 215 пм • Атомная масса 87, 62 а. е. м. (г/моль) • Степени окисления 2 • Плотность (при н. у. )2, 54 г/см³ • Температура плавления 768°С • Температура кипения 1390°C

В природе стронций встречается в виде смеси 4 стабильных изотопов 84 Sr (0, 56 %), 86 Sr (9, 86 %), 87 Sr (7, 02 %), 88 Sr (82, 56 %). Расространённость стабильных изотопов 84 Sr стронция, % 0, 56% 86 Sr 9, 86% 88 Sr 82, 56% 87 Sr 7, 02%

Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28. 9 лет. Β(-)-распад Т(1/2)=158(5) с Β(-)-распад Т(1/2)=64 часа

Природный рубидий состоит из двух изотопов: стабильного 85 Rb и бетарадиоактивного 87 Rb (его период полураспада равен 4, 923× 1010 лет, это один из изотопов-геохронометров). Искусственным путём получены 30 радиоактивных изотопов рубидия (в диапазоне массовых чисел от 71 до 102). Распространённость изотопов рубидия, % 87 Rb 27, 85% 85 Rb 72, 15%

• Содержание рубидия в земной коре составляет 7, 8× 10− 3%. • По распространённости в земной коре находится примерно на 20 -м месте. • Рубидий — типичный рассеянный элемент. • Собственные минералы рубидия неизвестны. Только лепидолиты содержат 0, 2 %, а изредка и до 1— 3 % (в пересчете на Rb 2 О). • Концентрация солей рубидия в воде морей, океанов и озёр очень невелика, в среднем порядка 100 мкг/л. • Из морской воды рубидий перешёл в калийные соляные отложения, главным образом, в карналлиты.

• Содержание стронция в земной коре 0, 014% (в литосфере — 0, 045%). • По уровню распространённости в земной коре занимает 23 -е место • В свободном виде стронций не встречается. Он входит в состав около 40 минералов. Из них наиболее важный — целестин Sr. SO 4 (51, 2% Sr). Чаще всего стронций присутствует как примесь в различных кальциевых минералах. • Стронций содержится в морской воде (8 мг/л). • В магматических породах находится преимущественно в рассеянном виде. • В биосфере накапливается в карбонатных породах и особенно в осадках соленых озер и лагун.

Применение Rb-Sr метода для определения абсолютного возраста • T(1/2)87 Rb=4, 88*10^10 лет, что соответствует константе 1, 42*1^(-11) лет^(-1)

Изохрона возраста пород, построенная для древнего гранита

Для получения изохроны должны выполняться некоторые вполне очевидные геологические условия. Все образцы должны: • быть заведомо одновозрастными; • иметь одинаковый изотопный состав стронция во время возникновения; • различаться по Rb/Sr, т. е. в координатах 87 Sr/86 Sr - 87 Rb/86 Sr результаты анализов не должны сливаться в одну точку; • и наконец, более поздние, наложенные процессы не должны приводить к перераспределению Rb, Sr и их изотопов в породе.

• Т. к период полураспада большой: Т(1/2)=48, 8 млрд. лет, то данный метод может применяться для датирования пород Kz, Mz-Pz, PR-AR. • Минералы, используемые для определения возраста рубидий-стронциевым методом, в порядке убывания отношения Rb/Sr располагаются в следующий ряд : биотит → фенгит → мусковит → хлорит (возникший из биотита) → калиевый. Минералы, в которых концентрируется преимущественно Sr, а не Rb, - плагиоклаз, апатит, флюорит, эпидот, гранат. • Rb - Sr-метод успешно используется для определения возраста лунных пород, метеоритов, вулканических и плутонических пород, эпох метаморфизма. Существует опыт датирования осадочных толщ по аутигенным глинистым минералам (иллиту, смектитам и др. ).

Применение Rb-Sr метода для определения источника вещества. Рис. 4. 7. Эволюция изотопного состава стронция. Поля: I - океаническая верхняя мантия; II - континентальная верхняя мантия; III - континентальная кора (Балашов, 1985)