不同气候条件下现代浅海沉积物钾同位素组成特征及其意义  

作　　者：穆军 陈天宇[1] 于谦[2] 安诗超 陈建芳 石学法 李伟强[1] 

机构地区：[1]南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210023 [2]南京大学地理与海洋科学学院,教育部海岸与海岛开发重点实验室,南京210023 [3]自然资源部第二海洋研究所,杭州310012 [4]自然资源部第一海洋研究所,青岛266061

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第2期424-438,共15页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:92358301、41873004)资助。

摘　　要：钾(K)同位素是研究化学风化过程的一种新型示踪工具.前人已对特定气候区域条件下的风化剖面开展K同位素研究,但不同气候背景下的硅酸盐风化作用对K同位素的影响尚不清楚.此外,当前学界对现代浅海陆源碎屑沉积物的K同位素特征知之甚少.本文报道了中国东部沿海(ECC)陆架以及海南岛近海表层沉积物的K同位素组成.研究结果显示,ECC沉积物的δ^(41)K值分馏范围相对较小,介于(−0.40±0.01)‰~(−0.57±0.04)‰,平均值为(−0.51±0.09)‰.相比之下,海南岛近海沉积物的δ^(41)K值变化较大,范围为(−0.28±0.07)‰~(−0.67±0.02)‰.海南岛近海沉积物的δ^(41)K值与化学蚀变指数(CIA)、Al/K比值、Ti/K比值和总铁(FeT)含量呈现负相关,表明其K同位素组成主要受化学风化作用的控制.我们对这些样品开展了Mg同位素分析,值得一提的是,所有ECC和海南岛近海沉积物的δ^(26)Mg值变化较小(约0.24‰),且与化学风化指标无明显相关性.本研究揭示了沉积物K同位素变化与气候条件(降水量)之间的联系,表明沉积物碎屑组分的K同位素具有一定的于深时古气候研究应用潜力.近海沉积物碎屑的δ^(41)K值变化明显小于远洋沉积物,这表明了在尝试利用碎屑沉积记录中的K同位素研究古气候、化学风化作用时,必须区分自生黏土矿物的形成和生物作用对大陆硅酸盐风化记录的影响.

关 键 词：K同位素 MG同位素 化学风化 陆源碎屑沉积物 气候类型 降水量 

分 类 号：P736.41[天文地球—海洋地质]