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郎咸国教授:《区域环境因素影响黄铁矿硫同位素记录的解释》

硫同位素
发布:2021-03-05 11:50:00     来源:四川在线

3月4日,记者从成都理工大学获悉,日前,该校沉积地质研究院郎咸国教授在国际知名地学期刊《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)上发表了题为《区域环境因素影响黄铁矿硫同位素记录的解释》(Local environmental variation obscures the interpretation of pyrite sulfur isotope records)的研究成果。该成果也是郎咸国教授与北京大学、美国亚利桑那州立大学的学者长期开展合作研究的成果之一。

据郎咸国介绍,传统的海洋硫循环理论认为,地质记录中的黄铁矿硫同位素值主要受控于古海水的氧化还原状态。然而数据统计显示,距今2.5亿年以来的黄铁矿依然存在较高的硫同位素值和较大的波动范围。显然这不能用海洋或者大气氧化还原的频繁波动来解释,因为全球海洋已经基本长期处于广泛氧化状态。

为解决这一科学问题,郎咸国与其合作者建立了黄铁矿硫同位素变化数值模型。模型结果表明,黄铁矿的硫同位素值更重要的是受控于沉积过程,包括沉积速率、沉积物有机碳含量和海底氧化程度。模型显示黄铁矿的硫同位素变化与海水硫酸根浓度无明显的相关性。

因此,地质记录中的黄铁矿硫同位素的频繁波动主要是受区域环境或沉积过程变化控制的,而非海水氧化还原控制。研究成果改变了传统海洋硫循环理论体系的认识,提出了一种新的、更有效的古海洋重建方法——黄铁矿的含量与硫同位素定量体系。该方法可以定量的重建地质历史海洋硫循环和古海洋化学状态。研究提出了全新的硫同位素解释理论体系,对于正确认识海洋硫循环体系具有重要的科学意义。

据了解,《地球与行星科学通讯》是全球地球科学领域的顶级期刊,是国际82种自然指数期刊之一,近五年影响因子为4.966,ESI论文地学类排名第5。

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