大洋铁锰结壳不同赋存状态Sr的同位素组成特征
广泛产出于大洋海山的铁锰结壳富含Co、Ce、Pt等多种金属元素,是一种潜在的战略资源.铁锰结壳具有典型的层状构造,最常见的为水成成因,也有热液成因及水成–热液混合成因等类型.水成铁锰结壳生长速率缓慢(＞10mm/Ma),在其形成过程中从海水中不断吸收Co、Ni等多种金属元素,因此铁锰结壳不仅能够记录自身成矿机制与成矿物质来源的信息,而且能够记录其生长历史中的海洋化学、大洋环流、古气候等演化信息.本文通过对铁锰结壳不同赋存状态Sr的同位素进行研究，获得更详实准确的结壳Sr同位素信息，以便Sr同位素在结壳成矿物质来源、磷酸盐化、同位素地层年代学及古海洋环境演化等方面能够发挥应用优势。 研究发现：Sr在铁锰结壳中主要以铁锰氧化物及氢氧化物结合态形式存在，其次为碳酸盐结合态，其余相态所占比例相对较少，表明结壳在生长过程中锰氧化物和铁氢氧化物从海水中吸附Sr是其富集的主要原因。铁锰结壳同一壳层样品不同相态Sr同位素组成不同。表层样品的离子交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物及氢氧化物结合态的87Sr/86Sr比值均为0.7092，与现代海水的Sr同位素组成一致，而剩余铁氢氧化物及磷酸盐混合态87Sr/86Sr为0.7107；结壳下部磷酸盐化壳层各相态Sr同位素组成均不相同。结壳剖面中不同壳层同一相态Sr同位素组成具有明显的变化规律。剖面各壳层离子交换态87Sr/86Sr比值均为0.7092；上部壳层碳酸盐结合态87Sr/86Sr比值均一，亦为0.7092，而下部壳层有较大变化，但均小于上部壳层；铁锰氧化物及氢氧化物结合态的87Sr/86Sr比值变化较大，从顶部到底部呈现有规律的变化趋势，与80Ma以来海水的Sr同位素演化曲线总体相似。结壳中部疏松层样品的铁锰氧化物及氢氧化物结合态Sr同位素组成偏离海水Sr同位素演化曲线，已不能代表其生长时期的海水Sr同位素组分，原因应归结于疏松多孔的中部疏松层在结壳漫长的生长历史中长期与周围海水发生了不同程度的Sr同位素交换。铁锰结壳上部壳层的铁锰氧化物及氢氧化物结合态的Sr同位素组成能够代表铁锰氧化物沉淀时的海水Sr同位素组成，可以在示踪和定年等方面发挥重要作用。
大洋海山 铁锰结壳 锶元素 赋存状态 同位素特征
符亚洲 王峥嵘
中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室,贵阳 550002 耶鲁大学地质与地球物理系,纽黑文 06511
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2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）