高精度稳定锶同位素分析方法综述

陈栩琦，曾 振，于慧敏,3，黄 方,3*

1.中国科学院 壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学 地球和空间科学学院，合肥 230026；2.中国科学院 南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室，南京 210008；3.中国科学院 比较行星学卓越创新中心，合肥 230026

锶（Sr）是碱土金属和大离子亲石元素，地球化学性质与钙（Ca）比较相似，广泛分布于岩石、土壤、水体和生物体中。Sr在自然界中有四种稳定同位素：84Sr、86Sr、87Sr和88Sr，丰度分别为 0.56%、9.86%、7.00%和82.58%（Faure, 1986）。其中87Sr是由87Rb经过半衰期为48.8 Ga（Laeter et al.,2003）的β衰变形成的放射性产物。自然样品中放射成因的87Sr/86Sr比值与其年龄和初始Rb/Sr比值有关，因此Rb-Sr同位素体系被广泛应用于指示样品的地质年龄或者物质来源（Armstrong, 1968;Papanastassiou and Wasserburg, 1968; Faure, 1986），是最经典和常用的同位素体系之一。

在对放射成因Sr同位素组成的研究中，稳定同位素84Sr、86Sr和88Sr之间的比值通常被认为是常数，其中88Sr/86Sr=8.375209被用于校正样品提纯和质谱测量过程中产生的质量相关分馏。近年来，随着分析精度的提高，越来越多的研究表明，在一些物理、化学、生物反应过程中稳定Sr同位素会产生可测量的分馏，在许多地质体系中稳定Sr同位素比值88Sr/86Sr存在显著的变化。目前稳定Sr同位素组成的通用表达方式为：

其中，锶同位素标准样品采用美国国家标准与技术研究院（NIST）研制的SRM 987（Fietzke and Eisenhauer, 2006）。

δ88/86Sr在各种地质样品中的变化受到了广泛关注。例如，δ88/86Sr在碳酸盐矿物溶解、沉淀和重结晶等过程中存在显著变化（Ohno and Hirata, 2007;Böhm et al., 2012; Stevenson et al., 2014; Voigt et al., 2015; AlKhatib and Eisenhauer, 2017; Shao et al., 2021），目前已有许多研究者应用珊瑚等生物碳酸盐样品中的δ88/86Sr指示古海洋、古湖泊环 境（Fietzke and Eisenhauer, 2006; Halicz et al.,2008; Rüggeberg et al., 2008; Raddatz et al., 2013;Vollstaedt et al., 2014; Liu et al., 2015; Pearce et al.,2015a; Fruchter et al., 2017; Müller et al., 2018），87Sr/86Sr和δ88/86Sr也被联合应用于指示古环境、古气候及地质过程（Ohno et al., 2008; Krabbenhöft et al., 2010; Shao et al., 2021）。在表生环境的研究中，Sr同位素组成还被应用于研究植物营养吸收 过 程（Bullen and Chadwick, 2015, 2016）、 指示风化过程（Souza et al., 2010; Wei et al., 2013;Chao et al., 2015）及沉积成岩过程（Griffith et al.,2018）、示踪河流物质来源（Andrews et al., 2016;Andrews and Jacobson, 2017; Liu et al., 2017; Shalev et al., 2017）及次生沉积过程（Halicz et al., 2008;Liu et al., 2017），以及研究大陆Sr循环（Wei et al., 2013; Pearce et al., 2015b）等方面。稳定Sr同位素可用于探究太阳系早期行星演化和岩浆过程（Patchett, 1980a, 1980b; Moynier et al., 2010;Charlier et al., 2012; Charlier et al., 2017; Amsellem et al., 2018），87Sr/86Sr和δ88/86Sr可以与其他元素和同位素体系联合应用于指示泥火山（Chao et al.,2013）、弧岩浆岩（Klaver et al., 2020）的流体来源和运移过程。另外在考古学研究中，稳定Sr同位素有示踪古木材来源（Hajj et al., 2017）和古人类饮食及迁移（Knudson et al., 2010）的潜力。

稳定Sr同位素地球化学的进展得益于高精度分析方法的建立和完善。目前主要通过两类仪器来测定稳定Sr同位素，其一是热电离质谱仪（TIMS），其二是多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）。在质谱测量过程中，基质元素会产生质谱干扰和非质谱干扰，严重影响测量结果的精确性和准确性，测量前需要对样品进行化学提纯；在质谱测量过程中还存在质量歧视效应，因此建立了各种方法进行质量歧视校正。本文从化学提纯、质谱分析、质量歧视校正等各方面对现有的稳定Sr同位素分析方法进行了总结和比较，并汇总了部分国际地质标准样品的δ88/86Sr测量数据。

1 样品处理及化学提纯

1.1 样品消解

质谱测量Sr同位素组成时，基质元素会显著影响测量结果的精确度和准确性，因此需要对样品进行化学提纯。在进行化学提纯之前，应根据地质样品的性质采用不同的方法进行前处理。对于海水和淡水样品，只需要过滤除去其中的悬浮物并酸化（Chao et al., 2013; Wei et al., 2013; Pearce et al.,2015b）；而对于固态的自然样品，需要将其破碎、研磨成粉末后消解成溶液状态。

由于Sr与其他碱土金属地球化学性质相似，Sr在绝大多数碳酸盐岩中含量较高，样品称取量只需几十毫克；对于钙镁质的碳酸盐类样品，一般使用硝酸（Fietzke and Eisenhauer, 2006）、盐酸（Ohno et al., 2008）或乙酸（Shalev et al., 2017）溶解，并用过氧化氢（Krabbenhöft et al., 2010; Stevenson et al., 2014）、次氯酸钠（Müller et al., 2018）等氧化性试剂去除可能存在的有机物；对于难溶的重晶石样品，可以使用MCIGelCK08P树脂络合溶解在水中（Scher et al., 2014; Griffith et al., 2018），随后用盐酸从中提取阳离子。

作为微量元素，Sr在不同的岩浆活动中存在着复杂的地球化学行为，在岩浆岩及部分变质岩等硅酸盐类样品中含量变化很大，通常在基性岩浆岩中含量较高，在中酸性岩浆岩中含量较低，样品称取量从几毫克到几百毫克不等。对于硅酸盐类样品，一般使用浓氢氟酸与浓硝酸（或高氯酸）的混合酸加热，蒸干以除去硅元素（Ohno and Hirata, 2007;Charlier et al., 2012），再用盐酸及硝酸溶解氟化钙沉淀并蒸干除去氟离子（Charlier et al., 2012），得到含Sr的澄清溶液。

当需要分别测量土壤等沉积物中不同组分的δ88/86Sr时，可以先用蒸馏水长时间震荡提取其中的水组分（Bullen et al., 2016），再用乙酸盐溶液（Chao et al., 2015）或乙酸（Andrews et al., 2016）将沉积物中的碳酸盐物质浸出，然后再分别对碳酸盐相和硅酸盐相进行消解。对于多金属结核类的样品，可以用王水溶解（Ma et al., 2013）。对植物等生物样品，可以使用浓硝酸微波消解后用过氧化氢除去残留的有机物（Liu et al., 2016）。

1.2 化学提纯

样品消解完全之后，通常采用离子交换法将Sr与其他金属元素分离。目前大部分文献中使用50-100目的Sr特效树脂（Eichrom Sr Specific Resin）实现Sr的提纯。Sr特效树脂是一种对Sr具有极高选择性的树脂（Horwitz et al., 1992），Sr在高浓度的硝酸介质中（如8 mol·L-1）被吸附于树脂柱上，用稀硝酸（≤0.05 mol·L-1）淋洗则会从柱中洗脱。在稳定Sr同位素的研究中，用Sr特效树脂分离提纯Sr元素的具体流程大同小异（例如 Fietzke and Eisenhauer, 2006; Krabbenhöft et al.,2010）：Sr特效树脂用量在0.1～1 mL之间，清洗及平衡树脂后，用较浓的硝酸（3～8 mol·L-1）上样并淋洗Ca、Rb、Ba等基质元素，然后用稀硝酸（≤0.05 mol·L-1）或者室温下电阻率为18.2 MΩ·cm的超纯水淋洗并接取Sr。为了更好地分离Ba和Sr，部分研究者在淋洗基质元素时分成两步：先用2 mol·L-1硝酸淋洗Ca、Rb等基质元素，再用7 mol·L-1硝酸淋洗 Ba，然后接取 Sr（Ohno and Hirata, 2007; Chao et al., 2013; Pearce et al., 2015a）。该方法过柱流程简单，使用的树脂及试剂体积很小，在新树脂装填的离子交换柱上能获得令人满意的空白水平（Pin and Bassin, 1992），对于土壤、植物和岩石等样品均能达到较高的回收率（Souza et al., 2010）；但是在用0.05 mol·L-1稀硝酸接取Sr元素之后，树脂柱中仍然有一部分Sr残留（Wakaki et al., 2017），对Sr的回收率有一定影响，记忆效应难以消除（Pin and Bassin, 1992），树脂很难重复利用。

有研究者使用200～400目的阳离子树脂AG50W-X8（Bullen and Chadwick, 2016） 或 AG50WX12（Ohno and Hirata, 2007）， 以 2 mol·L-1盐酸为淋洗酸来提纯Sr元素。对比AG50W-X12阳离子树脂和Sr特效树脂，发现用阳离子树脂分离时，树脂和淋洗酸用量大、耗时长，实验效率低（Ohno and Hirata, 2007）。与之相对的是，阳离子树脂没有显著的记忆效应，可以重复使用，有效节省实验成本。另外，在离子交换过程中存在显著的同位素分馏，重的Sr同位素优先被淋洗出来（Ohno and Hirata, 2007; Wakaki et al., 2017），为确保测量的准确性，须保证使用Sr特效树脂及AG50W-X12阳离子树脂的回收率分别达到90%及95%以上（Ohno and Hirata, 2007）。

除了使用阳离子树脂和Sr特效树脂进行离子交换之外，Romaniello等（2015）介绍了一种可商用的全自动离子交换系统，能够同时分离提纯Sr和Ca并用于同位素分析。对于一些Sr含量较高、Rb含量极低的固体样品（如部分生物成因的碳酸盐岩），还可以使用激光剥蚀结合多接收电感耦合等离子体质谱仪（LA-MC-ICP-MS）进行测量，无需进行消解、分离提纯等步骤，可以有效避免化学流程中产生的同位素分馏（Fietzke et al., 2008）。

2 质谱分析及质量歧视校正

样品在经过严格的化学处理及提纯后，就可以进行质谱分析。为了获得高精度的稳定Sr同位素数据，绝大多数研究者使用热电离质谱仪（TIMS）或多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）来测量δ88/86Sr，并针对性的建立和完善了不同的质量歧视校正方法（表1）：（1）标样—样品间插法（Standard-Sample-Bracketing）；（2） 添 加 Zr元素进行校正的一种经验型外部归一化方法（Empirical-External-Normalization）；（3）双稀释剂法（Double Spike）。

表1 δ88/86Sr主要分析方法比较Table 1 Comparison of main analytical methods of δ88/86Sr

2.1 多接收电感耦合等离子体质谱测量δ88/86Sr

相对于传统的热电离质谱仪，多接收电感耦合等离子体质谱仪的灵敏度相对较高、分析速度快。它配置有多个法拉第接收杯和离子计数器，能够同时测量多个Sr的同位素，但需要注意同质异位素的干扰（表2）。在测量Sr同位素组成时使用Ar作为工作气体，其中包含少量的Kr。Kr的稳定同位素86Kr会对Sr的稳定同位素86Sr造成同质异位素干扰，影响δ88/86Sr的测量，因此需要对86Sr的信号进行校正。由于86Kr的背景信号通常比较稳定，在校正86Sr的信号时可以直接对清洗酸中的信号进行扣除（Fietzke and Eisenhauer, 2006）；在假设Kr的同位素组成与其同位素自然丰度一致、且Kr与Sr的仪器分馏一致的前提下（Souza et al., 2010），多数研究者（Halicz et al., 2008; Souza et al., 2010;Wei et al., 2013; Ma et al., 2013）选择监测83Kr的信号来校正86Kr的影响（86Kr=k86/8383Kr，其中k86/83为86Kr和83Kr的自然丰度的比值）。如果测量时使用87Sr-84Sr双稀释剂进行校正，还需要监测85Rb信号，以校正87Rb对87Sr的同质异位素干扰。除了同质异位素干扰外，基质效应也会显著影响测量结果，这就要求在化学提纯过程中将Sr和其他元素尽可能彻底地分离（Halicz et al., 2008）。此外，多接收电感耦合等离子体质谱仪的质量歧视效应显著，影响分析的准确度，需要进行质量歧视校正。

表2 MC-ICP-MS质谱分析的杯结构及干扰同位素的丰度（%）（Scher et al., 2014）Table 2 Cup configuration and abundance of interfering isotopes (%) for MC-ICP-MS measurements

2.1.1 标样—样品间插法

Fietzke和Eisenhauer（2006）率先使用标样—样品间插法在MC-ICP-MS测量δ88/86Sr时进行质量歧视校正，该方法后来被广泛采用（Halicz et al.,2008; Souza et al., 2010; Wei et al., 2013; Amsellem et al., 2018）。在样品测量的前后分别对标准样品SRM 987进行测量，对比样品测量值和两次标样测量的平均值，得到校正后的样品测量值，即（Wei et al., 2013）：

其中（88Sr/86Sr）SRM987-前和（88Sr/86Sr）SRM987-后分别是样品测量前后的标样测量值。

在使用标样—样品间插法时，人们关注的是样品与标准样品SRM 987的相对偏差δ88/86Sr而非绝对值88Sr/86Sr，因此在测量过程中需要保证样品和SRM 987的88Sr/86Sr测量值的漂移是平行的（Ma et al., 2013），这对于仪器的稳定性以及测量方法有较高的要求。尽管在一些研究中观察到，在每次测量样品之间用稀硝酸清洗时，88Sr信号在一分钟内下降到样品信号的1‰以下（Fietzke and Eisenhauer, 2006; Rüggeberg et al., 2008），而且测量的信噪比极高，故而较短的清洗时间不会对测量产生显著影响，仪器背景信号的影响也可以忽略不计；但是Ma等（2013）发现，随着测量时间的增加，Sr会在仪器中逐渐积累，只用稀硝酸清洗难以阻止88Sr背景信号的升高，背景信号中的Sr同位素比值也有显著的变化，严重影响样品测量的准确度。该研究表明，向清洗仪器的稀硝酸中加入少量的氢氟酸（0.2% HF+2% HNO3），可以显著消除Sr的记忆效应。

此外，样品和标准样品Sr浓度的不一致是否对测量有影响存在争议。Fietzke和Eisenhauer（2006）实验表明，在样品与标准样品的Sr浓度之比在0.5～1之间时，δ88/86Sr测量值在误差范围内一致；但在其他元素的同位素测量实验（Zhu et al.,2002; Nan et al., 2015）中发现，样品浓度与标准样品不一致会显著影响测量结果。因此，在用标样—样品间插法测量δ88/86Sr时，许多研究者会对样品和标准样品的Sr浓度进行严格的匹配（Halicz et al., 2008; Wei et al., 2013; Ma et al., 2013）。

目前，标样—样品间插法测量δ88/86Sr的内精度和标准样品的长期精度较高，2SD一般能达到0.05‰以下（Fietzke and Eisenhauer, 2006; Ma et al.,2013）。实际测量时，对仪器稳定性以及分析方法的要求很高，许多样品δ88/86Sr测量值的2SD>0.1‰（Halicz et al., 2008; Souza et al., 2010; Moynier et al.,2010; Ma et al., 2013）。

2.1.2 Zr元素外部校正法

由于早期的标样—样品间插法无法达到较高的分析精度，一些研究者在此基础上应用指数分馏定律，向样品溶液中加入已知同位素组成的高纯度Zr标准溶液来对δ88/86Sr测量值进行外部校正（表2）（例如Ohno et al., 2007; Yang et al., 2008; Liu et al.,2012; Kramchaninov et al., 2012; Chao et al., 2013）。

Ohno和Hirata（2007）率先使用Zr进行外部校正，稳定Sr同位素的质量歧视校正公式如下：

随后Yang等（2008）提出联合使用Zr元素外部校正法和标样—样品间插法来进行稳定Sr同位素的质量歧视校正，即按照的原理进行校正（图1）。

图1 稳定Sr同位素质量歧视校正原理(修改自Yang et al., 2008)Fig.1 Principle for mass bias correction in stable strontium isotopes (Yang et al., 2008)

样品和标准样品的Sr和Zr浓度须严格匹配才能得到准确的δ88/86Sr数据（Yang et al., 2008; Liu et al., 2016）。相比于标样—样品间插法，这种方法可以对测量中质量歧视的短期漂移进行校正。Sr和Zr的质量分馏系数存在轻微差异（Yang et al.,2008; Charlier et al., 2012; Liu et al., 2012），会显著影响Sr同位素比值88Sr/86Sr的准确度，但Yang等（2008）认为这并不影响δ88/86Sr的准确度，而测量的不确定度主要来源于标准样品88Sr/86Sr测量值的不确定度。

相比91Zr与90Zr而言，92Zr与90Zr的质量差和88Sr与86Sr的质量差更相近，92Zr/90Zr的分馏系数和88Sr/86Sr的分馏系数也更相近；并且92Zr的丰度比91Zr高、测量的相对误差较小，因此相对于使用91Zr/90Zr而言，使用92Zr/90Zr进行质量歧视校正得到的数据精确度能提高约2倍（Liu et al., 2012）。此外，样品溶液中较高的Ba含量会导致δ88/86Sr测量值显著偏高（Scher et al., 2014），而较低浓度的Mg和Ca不会对测量产生显著影响（Liu et al.,2016）。

尽管在对比实验中，添加Zr标准溶液校正得到的δ88/86Sr值的精确度比单纯使用标样—样品间插法得到的精确度高（Yang et al., 2008），但在实际测量中Zr元素外部校正法并不能一直维持在测量精确度上的优势，相当一部分δ88/86Sr测量值的 2SD＞0.1‰ 或 2SE＞0.1‰（Moynier et al., 2010;Charlier et al., 2012; Griffith et al., 2018）。

2.1.3 双稀释剂法

双稀释剂法测量δ88/86Sr最先在TIMS上应用，随后Shalev等（2013）用87Sr-84Sr双稀释剂在MC-ICP-MS上对δ88/86Sr进行了测量。双稀释剂法的实验操作及数据处理比较复杂（见2.2节），但是相比于标样—样品间插法或Zr元素外部校正法，双稀释剂法能够有效校正单次测量的仪器分馏，不太依赖于仪器状态的稳定性，因此具有更高的准确度和精确度（Shalev et al., 2013, 2017）。目前在MC-ICP-MS上应用双稀释剂法的相关研究较少，对该方法的深入研究有望显著提高MC-ICP-MS测量δ88/86Sr的精确度。

2.2 热电离质谱测量δ88/86Sr

相比于MC-ICP-MS，热电离质谱仪（TIMS）产生的仪器质量分馏效应比较小，但并不规律，很难使用标样—样品间插法进行校正；由于每种元素的电离温度不一致，也无法使用Zr元素来进行校正。因此在用TIMS测定稳定Sr同位素时，只能使用双稀释剂法。

早在上个世纪Patchett（1980a, b）就已经用双稀释剂法测量了陨石的Sr同位素组成；而如今广泛使用的TIMS测定δ88/86Sr的方法是由Krabbenhöft等（2009）建立的。在TIMS测量时，使用Ta2O5活化剂来稳定信号并提高电离率，并使用已知Sr同位素组成的87Sr-84Sr双稀释剂（87Sr/84Sr≈1）来进行质量歧视校正。因87Rb对87Sr存在同质异位素干扰，测量时须监测85Rb的信号以对87Sr的信号进行校正。为避免放射成因同位素87Sr对双稀释剂校正的干扰，在进行离子交换前将样品溶液分成两份，一份加入双稀释剂，一份不加入双稀释剂，质谱分析时分别对两份样品溶液进行测量。在双稀释剂校正计算中，通过两份样品溶液的测量值及双稀释剂的Sr同位素组成计算出仪器分馏系数β，进行多次迭代后，能同时得到样品的δ88/86Sr和87Sr/86Sr*（由88Sr/86Sr测量值校正而得，区别于使用常数88Sr/86Sr=8.375209校正的传统方法）。在一定范围内，双稀释剂添加量对δ88/86Sr测量没有显著影响。

Krabbenhöft等（2009）建立的方法已经比较成熟，此后一些研究者对双稀释剂校正算法等部分进了优化（Neymark et al., 2014; Liu et al., 2015;Andrews et al., 2016; Klaver et al., 2020），但测量流程并未做出大的改动（Böhm et al., 2012; Liu et al.,2015; Müller et al., 2018; Klaver et al., 2020）。

除了87Sr-84Sr双稀释剂外，Wakaki等（2017）还使用86Sr-84Sr双稀释剂对δ88/86Sr进行测量，数据的准确度和精确度与使用87Sr-84Sr双稀释剂测量基本一致。由于四种同位素都参与校正计算，仍需测量未添加和已添加双稀释剂的两份样品溶液，也要校正84Kr对84Sr的同质异位素干扰。

在仪器选择方面，TIMS的测量效率比MCICP-MS低，但是具有更高的测量精度；在质量歧视校正方面，双稀释剂法也优于标样—样品间插法及Zr元素外部校正法，并且能校正化学提纯过程中可能存在的Sr同位素分馏（Shalev et al., 2013;Griffith et al., 2018）。

3 地质标准样品的δ88/86Sr数据

为了评估分析方法的准确性，研究者们测量了不同地质标准样品的δ88/86Sr。表3总结了包括岩浆岩、变质岩、多金属结核、碳酸盐岩和海水在内的部分国际地质标准样品的δ88/86Sr报道值。目前报道较多的标准样品主要集中在岩浆岩中，对变质岩、沉积岩及沉积物标准样品的δ88/86Sr测量数据比较缺乏；JCp-1（珊瑚）和IAPSO（海水）由于化学流程简单，被一些实验室用作内部标准样品以检验分析方法的长期精度，其他标准样品缺少不同实验室的测量数据进行对比验证。

表3 部分国际标准样品δ88/86Sr测量数据Table 3 Measurement data of δ88/86Sr of some international standard samples

（续表3）

在已报道的标样数据中，基性岩浆岩的δ88/86Sr变化范围小，与前人估计的地幔δ88/86Sr平均值（～+0.29‰）（Moynier et al., 2010; Charlie et al.,2012; Amsellem et al., 2018）基本一致；中酸性岩浆岩δ88/86Sr的变化范围较大，说明在岩浆演化过程中可能存在稳定Sr同位素分馏。Ma等（2013）报道的蛇纹岩标样δ88/86Sr高达0.54‰，说明蛇纹石化过程很可能导致稳定Sr同位素的显著分馏。目前稳定Sr同位素的相关研究多聚焦于表生地球化学过程，而对于岩浆过程及洋底热液蚀变过程，δ88/86Sr也可能是一个合适的地球化学指标。

4 稳定锶同位素地球化学的总结与展望

高精度的δ88/86Sr分析方法在不断完善，但仍然存在着一些问题：

（1）在化学纯化方面，广泛使用的Sr特效树脂在离子交换过程中的某些性质仍未清楚，影响了Sr的提纯效果（Chao et al., 2013, 2015; Liu et al.,2012, 2016; Shalev et al., 2013, 2017）；由于难以消除的记忆效应，Sr特效树脂在使用前需要复杂的清洗流程，基本不能重复利用。阳离子树脂是一个更经济的选择，但对于使用阳离子树脂分离提纯Sr元素的研究比较少，回收率和分离效果等都有待进一步研究；

（2）在质谱分析和数据处理方面，TIMS测量δ88/86Sr的准确度和精确度已经足够高，但是测量效率较低。在MC-ICP-MS测量中，标样—样品间插法和Zr元素外部校正法已经过多次改进，但受限于仪器和元素的固有性质，精确度远不及用TIMS测量；而双稀释剂法能获得比较高的精确度水平，同时具有高于TIMS的测量效率，但目前相关研究较少，许多实验条件还有待探究；

（3）除了IAPSO、JCp-1等几种标准样品被用作实验室内部标样以外，其他国际标样的δ88/86Sr缺乏大量的测量数据用于对比。

高精度分析方法的发展推动了稳定Sr同位素在地球化学各方面的应用。目前对于稳定Sr同位素的研究主要集中在表生地球化学过程、古环境以及陨石研究等方面，各自取得了一定的成果，说明稳定Sr同位素作为一种新的地球化学指标能够有效示踪及反演相关地质过程；而在地球内生作用等方面，相关研究并不多，但δ88/86Sr与其他元素及同位素体系的联合应用在示踪岩浆作用、火山作用、热液作用等方面有着广阔的应用前景。Sr同位素提供了两方面的视角，联合应用放射成因同位素87Sr/86Sr和稳定同位素δ88/86Sr可以提供独特的工具，同时示踪Sr的来源和Sr同位素经历的质量分馏过程（Souza et al., 2010; Klaver et al., 2020）。