秘鲁大陆边缘水柱和沉积物中的铬同位素循环

作     者：Bruggmann S. Scholz F. Klaebe R.M. 李波(翻译) 李顺(校对) 任江波(校对) 

作者机构：不详 广州海洋地质调查局海洋基础地质研究所 

出 版 物：《海洋地质》 

年 卷 期：2020年第36卷第4期

页      面：24-44页

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主　　题：古氧化还原作用 缺氧海洋沉积物:Cr同位素 最小含氧带 早期成岩作用 

摘      要：铬(Cr)同位素分馏对氧化还原变化很敏感,沉积岩的铬同位素组成(83Cr)在过去被用来重建海洋氧化还原条件和大气氧化作用。然而,关于铬同位素在现代海洋氧化还原边界的行为知之甚少。本文调查了跨越秘鲁最小含氧带(OMZ)的海水和沉积物中Cr浓度和89Cr变化,以便更好地了解海洋中的Cr循环。研究发现海水853Cr值介于0.02+0.16%~-0.59+0.11%o(2SD)之间,沉积物5*Cr值从0.31+0.07%到0.92+0.12%。水柱中的Cr浓度和8*Cr值都没有显示跨越含氧~缺氧边界的显著变化。相反,在局部范围内发生的过程,如富Fe颗粒清除Cr和沉积物还原释放Cr,是水柱中Cr浓度和同位素组成的主要控制因素。.沉积在永久性缺氧水中的沉积物83Cr值(0.77+0.19%,n=5)与沉积在含氧底层水中的沉积物8Cr值(0.46+0.19%,n=4)显著不同,表明沉积物Cr浓度和859Cr值在一-定程度上受水柱氧化还原(例如Fe氧化物的还原溶解和迁移)和/或早期成岩(例如成磷过程中Cr的再分布)过程以及生物活性的影响。研究数据表明,水柱局部尺度氧化还原梯度和沉积物交换可导致沉积物89Cr值呈现较大的范围,与迄今为止在整个地质记录中发现的范围相当。鉴于Cr同位素测试在限制深时大气氧化方面的作用日益突出,我们认为需要更好地解决在不同条件下从水柱到沉积物影响Cr循环的过程,以验证这些测试作为古环境替代指标的有效性。