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《第八届全国同位素地质年代学和同位素地球化学学术讨论会论文集》2005年
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中北太平洋铁锰结壳钕同位素演化研究

周枫  凌洪飞  蒋少涌  
【摘要】:现代海洋中的水成Fe-Mn 结壳的Nd 来自当时周围海水,因此利用Fe-Mn 结壳可以恢复新生代海洋Nd 同位素演化历史,进而了解古海洋环境和古气候变迁信息。海洋中Nd 的来源包括河流或陆源Nd、大陆边缘沉积物和风成粉尘中的可溶Nd,以及洋中脊热液蚀变来源的Nd。对海水、水成成因铁锰结壳和结核、洋脊热液喷发和河流输入的Nd 同位素研究表明,陆源物质控制着大洋中溶解的Nd。对于风尘输入对大洋中的REE 的影响还存在争议。有研究表明来自大陆和火山的风尘是某些局部大洋中REE 的重要来源,风尘与海水间的REE 交换引起了某些洋区中Nd 同位素组成的变化。相反,另有学者认为风尘对北太平洋中的溶解Nd 总量没有影响。笔者分析了一块来自中北太平洋的铁锰结壳样品(MDD53)的Nd,Pb 同位素,得到了该区新生代以来的的Nd,Pb 同位素演化历史。通过对比该结壳和岩心LL44-GPC3中粉尘的同位素演变曲线,发现二者的Pb 同位素变化规律十分相似,证明结壳中的Pb 主要来自粉尘。与Pb 同位素相反,二者的Nd 同位素演化完全不同。中国黄土的ε_(Nd)值远低于中太平洋深水中的ε_(Nd)值。因此,笔者认为风成粉尘对太平洋深水中溶解的Nd 总量的影响可以忽略不计。结壳的ε_(Nd)值介于大陆和岛弧火山的值之间,说明新生代太平洋海水中的Nd 主要来自河流、大洋边缘大陆风化及大洋环流携带大源自其他大洋的Nd,新生代Nd同位素比值的增长主要是因为太平洋边缘岛弧的风化剥蚀作用和火山活动的增强。

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