秘鲁大陆边缘水柱和沉积物中的铬同位素循环

铬(Cr)同位素分馏对氧化还原变化很敏感,沉积岩的铬同位素组成(83Cr)在过去被用来重建海洋氧化还原条件和大气氧化作用。然而,关于铬同位素在现代海洋氧化还原边界的行为知之甚少。本文调查了跨越秘鲁最小含氧带(OMZ)的海水和沉积物中Cr浓度和89Cr变化,以便更好地了解海洋中的Cr循环。研究发现海水853Cr值介于0.02+0.16%~-0.59+0.11%o(2SD)之间,沉积物5*Cr值从0.31+0.07%到0.92+0.12%。水柱中的Cr浓度和8*Cr值都没有显示跨越含氧~缺氧边界的显著变化。相反,在局部范围内发生的过程,如富Fe颗粒清除Cr和沉积物还原释放Cr,是水柱中Cr浓度和同位素组成的主要控制因素。.沉积在永久性缺氧水中的沉积物83Cr值(0.77+0.19%,n=5)与沉积在含氧底层水中的沉积物8>Cr值(0.46+0.19%,n=4)显著不同,表明沉积物Cr浓度和859Cr值在一-定程度上受水柱氧化还原(例如Fe氧化物的还原溶解和迁移)和/或早期成岩(例如成磷过程中Cr的再分布)过程以及生物活性的影响。研究数据表明,水柱局部尺度氧化还原梯度和沉积物交换可导致沉积物89Cr值呈现较大的范围,与迄今为止在整个地质记录中发现的范围相当。鉴于Cr同位素测试在限制深时大气氧化方面的作用日益突出,我们认为需要更好地解决在不同条件下从水柱到沉积物影响Cr循环的过程,以验证这些测试作为古环境替代指标的有效性。

富有机碳的中白垩世地层的地层学、地球化学和古海洋学

前言和历史背景黑色、层纹状、含碳酸盐和黄铁矿的页岩,是世界各地陆上出露的显生宙地层层序中一个较为常见的单元,它们通常缺少丰富多彩的底棲动物群,或者在许多场合下甚至没有任何底棲动物群。裴蒂庄(1975)的“黑色页岩相”(静海相)的观点,使他得出结论:“含黄铁矿黑色页岩无疑是沉积在厌氧环境下的”。van der Gracht(1931)认识到全球性海洋循环会引起“黑色页岩相”的形成,他认为海洋深处流向赤道的寒冷而富氧的水循环在间冰期会停息下来,以致大的海洋盆地的底部水会变得厌氧。这种观点是建立在Chamberlin(1906)的思想基础上的,他推断在温暖气候期有较为温暖而含盐较高的深部水的反循环。Strom(1939)在一篇关于局部成因的富有机碳泥岩的起源问题的论文中,也认识到颇为广泛分布的“黑色沉积物”的沉积事件必然有比局部性成因影响更为广泛的因素。因而,七十年代以前很久。