氧化还原敏感元素在海相沉积物中富集的其他控制因素——海平面波动

What besides redox conditions? Impact of sea-level fluctuations on redox-sensitive trace-element enrichment patterns in marine sediments

海相沉积物中氧化还原敏感元素(RSTE)的含量长期以来被简单地解释为指示沉积期古氧化还原条件的参数.然而,其他非氧化还原因素(如海平面波动、水化学条件)对沉积物中RSTE,尤其是钼(Mo)和铀(U)元素富集的影响鲜有报道.研究分析并报道了美国Midland盆地上宾夕法尼亚统Cline页岩中最新的RSTE数据,揭示了沉积物中RSTE富集模式与海平面波动之间的时空耦合关系.前人建立的Cline页岩海侵-海退层序地层格架、海平面升降旋回以及来自泛大洋的周期性海水RSTE补给模型为揭示RSTE在Midland盆地海相沉积物中富集模式的时空变化提供了良好的基础.研究结果表明,尽管还原环境更强的沉积物中具有略微更高的RSTE含量,但Cline页岩中RSTE含量与沉积期古氧化还原条件或海平面波动未展现出良好耦合关系.相反, Cline页岩中Mo/TOC和U/TOC比值与海平面波动相耦合:Mo/TOC和U/TOC最大值通常出现在最大海泛期(盆内海水中RSTE得到补给);而最小值通常出现在最大海退期(盆内海水中RSTE快速消耗).因此,研究认为在水循环高度受限的封闭或半封闭海相盆地中,氧化还原条件对沉积物中Mo和U元素富集的影响被海平面波动和盆内水化学条件严重削弱.对于这类封闭或半封闭的盆地而言,在使用Mo和U元素作为氧化还原指标进行古环境恢复之前,需要与其他氧化还原指标进行校准和评估.