U同位素在重建古海洋氧化还原环境中的应用

摘要

U同位素载体在沉积和成岩过程中均会发生显著的分馏，导致人们对古海洋氧化还原环境的误判.本文系统梳理了U同位素的分馏机制，逐一阐述了其在碳酸盐岩、黑色页岩和铁锰结壳的沉积和成岩过程中的分馏行为，并提出了理想载体的特征及消除沉积成岩效应的技术手段.总体而言，U同位素分馏机制丰富多样，分馏程度受反应速率、电子通量和环境离子强度等多种因素影响.碳酸盐岩和黑色页岩的沉积与成岩作用通常导致同位素组成偏重，而铁锰结壳则会出现相反方向的分馏，分馏程度受沉积环境和岩性组成的控制.实际应用中应选择成岩程度较低、以文石为主的海相碳酸盐岩，并采用离子交换色谱等技术手段，精确表征古海洋氧化还原环境.

关键词

U同位素 / 分馏效应 / 分馏机理 / 古海洋 / 氧化还原环境 / 沉积学 / 地球化学