硅酸盐岩的化学风化作用是指地球表生环境中母岩的分解和蚀变过程，其对地球关键带带元素的迁移和再分配、以及整个地质历史时期的全球气候调节具有重要意义。作为一种碱土金属元素，Sr在化学风化过程中容易发生迁移，以致于稳定Sr同位素在风化过程中具有明显的分馏作用，可作为陆相风化过程的有效示踪剂。此外，河水溶解物质和悬浮物质中的Sr是海水Sr的主要来源之一，对海水中Sr的全球平衡及其同位素变化有很强的控制作用。因此，研究陆相风化过程中Sr元素的迁移、分布及其同位素的分馏对认识地表过程中Sr地球化学循环和大陆风化通量至关重要。
基于上述科学问题，我们在海南岛北部选取了一长度为49.5米的玄武岩风化剖面，测定了元素、矿物和Sr同位素组成。结果显示，Sr迁移率(τ_Ti,Sr)的变化范围为-58.87% ~ -97.45%，表明风化过程中Sr发生了显著淋滤。未蚀变母岩的δ⁸⁸Sr值为0.23 ± 0.014‰，腐岩的δ⁸⁸Sr值范围在-0.29 ~ 0.37‰之间，大多数腐岩的δ⁸⁸Sr值低于母岩。风化过程中，⁸⁸Sr在斜长石分解时优先浸出到水中，⁸⁶Sr则被次生矿物所吸附。随着风化作用的进行，蒙脱石发生分解，高岭石在弱酸性条件下发生解吸，先前吸附的⁸⁶Sr重新释放到土壤溶液中。高岭石和蒙脱石的共存控制了腐岩的δ⁸⁸Sr值，pH是影响同位素变化的重要因素。此外，利用质量平衡模型计算了亏损组分的δ⁸⁸Sr值，结果显示风化剖面亏损组分的δ⁸⁸Sr值与前人报道的台湾西南部硅酸盐流域河水的δ⁸⁸Sr值一致，表明硅酸盐岩风化释放的Sr对河水的化学组成有显著影响。最后，建立了以风化剖面为载体估算风化通量的新模式，得到Sr元素通量(Sr_Flux)和Sr同位素组成通量(δ⁸⁸Sr_Flux)的平均值分别为0.61 mg cm^-3 Ma^-1和0.15 ‰ mg cm^-3 Ma^-1。研究发现，Sr_Flux和δ⁸⁸Sr_Flux均与化学蚀变指数(CIA)之间呈非线性关系，表明在CIA值小于95%的范围内，风化强度的增大产生了显著的稳定Sr同位素分馏。我们的研究结果有助于清楚地认识稳定Sr同位素在不同风化阶段的分馏行为，也能更好地理解Sr在风化剖面与河水之间的循环及分布。它还有助于对硅酸盐岩风化过程中Sr元素及同位素通量进行精确量化。