晚第四纪中北太平洋铁锰结壳FeMn变化对古气候变化的响应

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1、2012年12月，第18卷，第4期，751—758页高校地质学报December2012，Vo1．18，No．4，P．751-758GeologicalJournalofChinaUniversities晚第四纪中北太平洋铁锰结壳Fe／Mn变化对古气候变化的响应胡镕，陈天宇，凌洪飞南京大学地球科学与工程学院，内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京210093摘要：大洋铁锰结壳是沉积于海山硬质基岩上的“壳状”沉积物。水成型铁锰结壳被认为是从海水中直接沉淀出来的，并且，形成以后Fe，Mn等元素活化迁移程度很小。因此，铁锰结壳的Fe，Mn含量可以大致反映其生长沉积

2、时的海水化学特征。由于结壳生长通常会受到许多因素(包括水动力环境)的影响而使其生长不够稳定，从而难以准确获取结壳元素在千年尺度上变化的规律。为了克服这一影响，本文选取了中北太平洋两块生长韵律较好，结构致密的结壳(MP3D07和CXD55)进行了高精度化学成分探针分析。结果表明，两块结壳的Fe／Mn比值都可以和～1Ma以来的深海底栖有孔虫氧同位素曲线很好地对应起来，冰期结壳的Fe／Mn比值比间冰期高。铁锰结壳的Fe／Mn比值在冰期一间冰期的显著变化，说明至少1Ma以来，铁锰结壳中Fe—Mn的含量变化与全球气候变化紧密相关。我们认为冰期结壳较高的Fe／Mn比值，是由于

3、冰期风沙输入量增大带来大量的Fe和其它营养元素，加之亚北极水流的影响，使得太平洋表层的生物生产力增大，进而导致由生物颗粒向深水释放的Fe通量增高造成的。关键词：铁锰结壳；中北太平洋；Fe／Mn；冰期一间冰期中图分类号：P539．2文献标识码：A文章编号：1006—7493(2012)04—0751—08Fe／MnVariationsofLateQuaternaryFerromanganeseCrustsfromtheCentralNorthPacific：ImplicationsforthePaleoenvironmentChangeHURong，CHENTian

4、yu，LINGHongfeiSchoolofEaahSciencesandEngineering，StateKeyLaboratoryforMineralDepositsResearch，NamingUniversity，Naming210093，ChinaAbstract：Ferromanganesecrustisshell—likeprecipitategrowingonhardsubstrateofdeepseamountains．Hydrogenousferromanganesecrustsareconsideredtoincorporateelement

5、sfromambientseawaterduringtheirgrowthonseamounts．Aftertheformationofcrusts，themobilityoftheirconstituentelementsislow．Accordingly，thecontentsofFeandMncanreflectthechemicalcharacteristicsoftheseawaterduringthecrustformation．Sincethecrustscaneasilybeinfluencedbymanyfactors，includinghydr

6、odynamicenvironment，theyusuallycannotgrowinasteadycondition．Therefore，itisdifficulttojudgethechemicalevolutionprocessofthecrusts’elementsinmillenniumscales．Tocircumventthisproblem，thisstudyselectedtwodenselystructuredcrusts(MP3D07andCXD55)withwellrhythmicgrowthpatternandanalyzedtheirs

7、patiallyhigh—resolutionelementcontentsbyanelectronprobe．TheresultsshowthattheFe／Mnratiosofbothcrustsinthisstudyrevealrhythmicvariations，whichcoincideswithbenthicoxygenisotopefluctuationinglacial—interglacialcyclessince～1MaandtheFe／Mn收稿日期：201l-11-29；修回日期：2012—02—20基金项目：中国大洋矿产资源研究开发协会“十

8、一五”项H