活体珊瑚微量元素对硼同位素组成影响及硼掺入珊瑚的形式

• 作者: 刘丛强 肖军 肖应凯 贺茂勇 金章东
• 来源期刊: 地球化学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 活体珊瑚 微量元素 硼同位素 δ11B-pH技术
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 页码范围: 401-410
• 分类号: P597
• 字数: 7931字
• 语种: 中文

摘要

为确定元素 B 掺入进珊瑚的形式、B(OH)与 B(OH)3间的分馏系数及珊瑚中微量元素对硼同位素?4组成的影响,对北海涠洲岛、海南三亚和雷州半岛灯楼角三地活体珊瑚的 Mg、Sr、Na、Ca、B 浓度及硼同位素组成(δ11Bcoral)进行了测定.结果表明,涠洲岛、三亚和灯楼角三地珊瑚的 Mg、Sr、Na 和 Ca 浓度平均值分别为40.1 mmol/L、86.1 mmol/L、449 mmol/L 和12.1 mol/L.珊瑚中 B 浓度的变化范围为4.4~8.4 mmol/L,平均值为5.9 mmol/L.Ca、Sr 在珊瑚中明显富集,而 Mg 在珊瑚中贫化.珊瑚 B 浓度的变化主要反映了珊瑚生长时海水 pH 值的变化.δ11Bcoral 的变化范围为22.8‰~27.9‰,平均为25.2‰.除与 B 浓度呈弱正相关关系外,δ11Bcoral 与其他四种元素不相关.应用珊瑚硼同位素组成恢复古海水 pH 值时选择同属种珊瑚和判别是否有 Mg(OH)2的存在是必要的.涠洲岛、灯楼角和三亚三地珊瑚与海水间的硼同位素分馏系数αcoral-sw 分别为0.9839、0.9847和0.9850.计算得到的珊瑚与海水 B(OH)3间的分馏系数αcoral-3的变化范围为0.9772~0.9800,平均值为0.9788.该新的α4-3值是准确的,可以用来反演古海水 pH 值.αcoral-sw 和αcoral-3随pH 值的升高分别呈现出增大和减小的变化趋势.珊瑚的平均δ11Bcoral 位于理论计算的δ11B4和δ11B3曲线之间,而且都低于原始合成海水的δ11B.这些都表明 B 以 B(OH)3和B(OH)两种形式以变化的比例同时掺入进?4珊瑚,并以B(OH)优先掺入为主.计算得到有0.1%~5.5%(平均值为2.2%)的 B(OH)3掺入进珊瑚中.由于?4 B(OH)3同时掺入进生物碳酸盐,δ11Bcarb=δ11B4的假设不能成立,由所测生物碳酸盐δ11Bcarb 值计算的海水 pH值将产生误差,使δ11B-pH 技术变得更为复杂.通过无机碳酸盐沉积或有孔虫或珊瑚的养殖实验(或者野外观测实验)建立用于重建古海水 pH 值的δ11Bcarb-pH 经验方程是今后的一项重要任务.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘丛强	中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室	306	10128	53.0	84.0
2	肖应凯	中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源与化学重点实验室	61	508	14.0	18.0
3	金章东	中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室	54	1357	21.0	36.0
4	肖军	中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室	20	408	9.0	20.0
5	贺茂勇	中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室	14	50	4.0	6.0