海洋钡同位素地球化学研究进展

金晨阳, 苟龙飞, 李 超, 杨守业*

海洋钡同位素地球化学研究进展

金晨阳1, 苟龙飞2, 李 超1, 杨守业1*

(1.同济大学 海洋地质国家重点实验室, 上海 200092; 2. 中国科学院 地球环境研究所 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 陕西 西安 710061)

随着多接收电感耦合等离子体质谱技术的快速发展, 越来越多非传统稳定同位素在地学的众多研究领域展现出巨大的应用潜力。钡同位素在早期主要用于行星演化研究, 而随着其分析精度的提升, 被较广泛地用来示踪研究地球表生过程和环境演变。近些年, 钡同位素在海洋学研究中发展迅速, 尤其是在示踪(古) 海洋生产力方面具有巨大潜力。本次研究综述了海洋钡的主要储库——海水、沉积物和珊瑚的钡同位素组成特征, 及其示踪(古)海洋生产力的研究现状与进展, 分析当前研究薄弱点, 进而展望钡同位素地球化学在海洋科学研究的广阔应用前景。

钡同位素; 海水; 海洋生产力; 海洋沉积物

0 引 言

海洋生产力的变化是制约全球碳循环的主要过程之一, 直接影响大气CO2, 进而影响到地球气候的演化[1-2]。因此, 如何反演(古)海洋生产力是海洋学和古气候学研究的热点。传统的生产力指标, 如微体化石组合、有机碳、生物硅(蛋白石)、碳酸钙以及沉积物Al/Ti、Ba/Ti元素比值等, 都会受到沉积保存过程和埋藏后成岩作用的影响, 在沉积地层中的保存率低或发生次生变化, 示踪应用具有较大局限性[3]。重晶石(BaSO4)与海洋生产力紧密相关, 由于其极难溶于水, 因而在沉积物中的保存率高, 是研究(古)海洋生产力的重要指标[3-8]。……