【摘 要】
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本文在建立高精度Fe同位素测定方法基础上,结合碳酸盐岩全岩和其中碳酸盐相的主微量元素和Fe同位素以及碳酸盐岩的C-O同位素对古海洋环境进行了研究与探索。基于前人研究,建立了高回收率、低本底和易操作的Fe同位素分离流程与高精度Fe同位素MC-ICP-MS分析方法,测试结果及分析精度与国内外实验室一致。在此基础上,我们对巢湖地区平顶山西剖面与马家山南剖面碳酸盐岩及其内碳酸盐相的Fe同位素组成进行了测定
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本文在建立高精度Fe同位素测定方法基础上,结合碳酸盐岩全岩和其中碳酸盐相的主微量元素和Fe同位素以及碳酸盐岩的C-O同位素对古海洋环境进行了研究与探索。基于前人研究,建立了高回收率、低本底和易操作的Fe同位素分离流程与高精度Fe同位素MC-ICP-MS分析方法,测试结果及分析精度与国内外实验室一致。在此基础上,我们对巢湖地区平顶山西剖面与马家山南剖面碳酸盐岩及其内碳酸盐相的Fe同位素组成进行了测定,初步探索Fe同位素在古海洋环境恢复中的应用,对该区早三叠世海洋环境进行限定,并获得以下成果和认识:1.高精度Fe同位素分析方法的建立建立了高精度的Fe同位素分析方法,包括化学分离流程和利用MC-ICP-MS对Fe同位素组成的测定,并评估了多个可能影响Fe同位素测试精度的因素,包括溶液基体效应（如同质异位干扰元素Cr、Ni以及主要的干扰离子Cu、Co、Zn）以及样品与标样的酸度/浓度匹配等。对地质标样（BCR-2、AGV-2）进行长期重复测定,结果显示其Fe同位素组成与国际推荐值一致,δ56Fe的全流程长期外部精度优于0.05‰（2SD）。2.早三叠世巢湖剖面Fe同位素组成的古海洋环境的初步研究二三叠纪之交（251.9±0.02 Ma）在全球范围内发生了一系列重大地质和生物演化事件,是地史上表生环境与生物圈演化的重大变革期。在遭受古-中生代之交显生宙最大生物灭绝和剧烈的全球变化后,早三叠世是地球发展历史上一个特殊的时期,不仅地球生物界从极度危机中逐步复苏,而且地球环境也经历全面的重组再造。本文系统分析了安徽巢湖地区平顶山西剖面及马家山南剖面中碳酸盐岩的主微量元素特征、全岩C-O同位素以及全岩和碳酸盐相的Fe同位素组成,初步探索Fe同位素对古海洋环境的指示意义。研究表明,该区Fe同位素组成及其他地球化学指标均显示出系统性变化,早三叠世巢湖地区碳酸盐岩全岩Fe同位素组成相对均一,部分样品有一定波动,δ56Fe的变化范围为-0.65‰至0.29‰。碳酸盐相Fe同位素组成有较大波动,δ56Fe的变化范围为-3.74‰至-0.7‰,表明在海洋整体缺氧的条件下有数次氧气含量增加的波动。三叠纪早期的古海洋沉积环境表现为海洋循环衰退,初级生产力低,呈现缺氧强还原的静海环境。初步研究表明碳酸盐相的Fe同位素组成具有示踪古海洋化学条件的潜力。
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