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冷泉碳酸盐的激光U系定年研究

6、海洋地球科学 > 专题7：深海极端环境与生命过程

冷泉碳酸盐是海洋中一种重要的自生碳酸盐沉积，它的形成与甲烷的厌氧氧化（AOM）过程密切相关。冷泉碳酸盐可以在一定程度上反映甲烷的释放历史，对大洋碳循环和微量金属元素循环均有一定的指示意义，具有重要的科学价值和经济价值。准确的年龄模式是冷泉碳酸盐研究的基础。由于老碳的影响， 14C定年应用于冷泉碳酸盐有较大的局限性。铀系不平衡法是冷泉碳酸盐定年的另一种有效手段，但传统的U-Th溶液定年主要面临三个难点：一是由于碎屑物质的混入使得冷泉碳酸盐有较高的初始230Th，矫正过程存在较大误差；二是冷泉碳酸盐组成不均一，溶液法很难做到较高的空间分辨率；三是溶液法需要的时间周期较长，难以满足大量样品的分析。
本研究中，我们采用LA-MCICPMS联用装置，利用化学基体匹配的文石U系测试标样，开发了一套针对冷泉碳酸盐的激光U-Th定年的方法。使用SSB方法矫正仪器分馏，利用激光定年的高效性进行多样品点分析，并使用等时线法回归最优初始230Th。由于激光的方法很容易做到高空间分辨率，我们可以针对冷泉碳酸盐的基体和脉体做不同的分析。冷泉碳酸盐根据其U-Th分布可分为三类：1，脉体与基体U含量都高，脉体U/Th高。2，脉体U含量低，基体U/Th较高。3，脉体U含量低，基体U/Th较低。对于三种冷泉碳酸盐数据采用不同的分析策略，我们的结果表明三种冷泉碳酸盐的多个样品点分析均能得到重复性较好的年龄，因此激光U-Th定年是一种可获得区域尺度大量冷泉碳酸盐年龄谱的可靠、快捷手段，具有较好的应用前景。