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白云岩Mg同位素国际合作研究新进展

发布时间:2018-06-27 浏览次数:10

白云岩化在全球镁循环过程中发挥了重要作用,白云岩Mg同位素组成可能与全球镁循环相联系。但是,由于白云岩被普遍认为无法从海水直接沉淀而成,而属于成岩过程的产物,白云岩Mg同位素是否可以指示同沉积海水的化学和同位素组成尚存争议。沉积环境和和白云岩化过程对白云岩Mg同位素影响依然是Mg同位素地球化学的一个基本问题。

地科院李伟强教授在国家自然科学基金中以合作项目(项目编号41561144002)的支持下,与以色列海法大学Nicolas Waldmann博士团队进行合作,选取了以色列南部地区的白垩纪阿尔布期Hevyon组地层做了详细的沉积学和Mg同位素研究,综合沉积相分析和多种地球化学指标研究了该地层白云岩的δ26Mg值变化。研究表明,白云岩Mg同位素的波动记录了碳酸盐岩台地和广海之间连通性的周期性变化,是判断盆地局限性变化的指标。此研究进一步利用瑞利分馏模型,将白云岩Mg同位素和Mg/Ca比值结合,推算出白垩纪阿尔布期的全球海水Mg/Ca比值介于1.51.0之间。

此研究提出了海水在局限盆地中的变化是白云岩地层中Mg同位素变化的可能原因,相对于当前流行的成岩作用说做了新的拓展,本研究同时提出Mg同位素的一种新颖应用,即可以利用局限盆地中海水的Mg同位素变化范围大小制约海水的Mg/Ca比值。研究成果发表于国际地球化学一流杂志Geochimica et Cosmochimica Acta (Bialik O*, Wang X, Zhao S, Waldmann N, Frank R, Li W* (2018) Mg isotope response to dolomitization in hinterland-attached carbonate platforms: Outlook of δ26Mg as a tracer of basin restriction and seawater Mg/Ca ratio. Geochimica et Cosmochimica Acta, 235189-207.)。李伟强教授是本论文的共同通讯作者,第一作者是海法大学博士后Or Bialik

此论文是我院响应国家“一带一路”战略,积极拓展国际合作的成果。在国际合作中,以方的贡献是地质样品和沉积学,而我方的贡献是地球化学。本研究所有的Mg同位素分析均在南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室完成,对Mg同位素的核心解释由李伟强完成。