海洋铪同位素演化及其对大陆物源与洋流变化的启示

尽管海洋铪(Hf)同位素早在20世纪80年代就有报道,但直到最近几年随着分析测试技术的发展,它作为示踪陆源风化输入和洋流循环改变的新指标才越来越受到关注。综述了全球大洋Hf同位素现代分布以及新生代演化特点,其中最重要的现象是Nd-Hf同位素投影图上海水与岩石具有不一致的趋势线。在这些观测资料的基础上着重讨论了围绕海洋Hf同位素物源争议的一系列问题,阐述了海洋热液系统、大陆差异风化、洋岛陆架沉积物溶解等对海洋Hf的贡献以及Hf,Nd存留时间不一致等对海洋Hf同位素的影响等。弄清Hf的海洋地球化学行为,对深入认识海洋Hf的循环以及古海洋演化具有着重要的意义。     

东赤道太平洋高生产力和热液活动叠加沉积环境铁组分特征及其古海洋意义

沉积物Fe组分是研究不同地质历史时期古海洋氧化还原环境的重要指标,而现代海洋不同沉积环境下的Fe组分变化特征则是限定这一指标适用范围的基础。东赤道太平洋巴拿马海盆作为高生产力和热液活动的叠加作用沉积区,代表了地质历史上大陆边缘海的一类典型沉积环境,但前人对这类沉积环境的Fe组分研究较为缺乏。本次研究分析了巴拿马海盆氧化底水下ODP 677钻孔(1°12.138′N, 83°44.220′W, 3461 m)约300 m长的岩心柱有机C、Fe组分及氧化还原敏感元素(U、Mo)含量的变化。结果表明, ODP 677钻孔Fe/Al值大约为0.78±0.14(n=35,σ),明显高于上部陆壳的平均值0.44,而Al/Ti值与上部陆壳接近且保持稳定在22.4±1.3(n=35,σ),可以推测,相当一部分Fe应来源于活跃热液活动和高生产力背景下有机碳颗粒对水柱中Fe氢氧化物微粒的吸附或Fe的自聚集/沉淀。高活性Fe与总Fe的比值(Fe_HR/Fe_T)大约为0.30±0.10(n=35,σ),远低于活性Fe加入通量的预期,表明一部分活性Fe可能在高生产力背景...     

底栖有孔虫Δδ13C定量重建海洋深水氧气含量的原理及应用

海洋中的溶解氧是生物地球化学循环的重要参数。在全球变暖的背景下，海洋缺氧是当前面临的环境问题之一，定量重建海水氧气含量在预测未来气候和生态环境变化中尤为重要。以往常用的代用指标大多只能定性或半定量地重建海洋深水氧气含量，而近年来新发展的底栖有孔虫表生种Cibicidoides wuellerstorfi和内生种Globobulimina spp.的碳同位素梯度(Δδ¹³C)被认为可以在20～235μmol/kg范围内定量重建海洋深水氧气含量。目前，底栖有孔虫Δδ¹³C重建深水氧气含量的研究多集中于边缘海，对开阔大洋的关注不足。本文通过对比不同海洋深水氧气含量代用指标的异同，厘清底栖有孔虫Δδ¹³C重建海洋深水氧气含量的原理及影响因素，归纳底栖有孔虫Δδ¹³C在全球范围内的应用，这对约束地球系统模型的结果具有重要意义。