氧化还原敏感微量元素Re、Mo和U主要依靠扩散作用通过沉积物—水界面,在不同氧化还原条件下的沉积物中自生富集,Re在轻度还原的次氧化沉积环境中富集,Mo在还原性更强的硫化环境中富集,而U具有较宽的富集沉积深度区间.Re、Mo和U独特的地球化学行为使其可用于指示海洋环境的氧化还原状态,其在沉积物中的自生富集程度与沉积时所处的氧化还原条件具有良好的相关性:Re、Mo和U在氧化沉积环境(Re/Al＜1.3×10-7,Mo/Al＜0.4×10-4)和季节性缺氧区覆盖的沉积环境中富集程度较小,在常年性缺氧区覆盖的沉积环境(U/Al＞5×10-4,Mo/Al＞5×10-4)和硫化沉积环境(Mo/Al＞5×10-4)中富集程度较大.除依据其地球化学行为特征和相对富集程度进行定性分析之外,还可以结合元素富集系数(TMEF＜1表示亏损,TMEF＞1表示富集,TMEF＞3表示明显富集,TMEF＞10表示强烈富集)、元素比值(Re/Mo≤0.3×10-3指示氧化环境,Re/Mo≈10×10-3～30×10-3指示缺氧环境,Re/Mo≈0.7×10-3～0.8×10-3指示硫化环境)、元素共变体系(MoEF/UEF≈0.1×现代海水值～0.3×现代海水值指示氧化—次氧化环境,MoEF/UEF＞1×现代海水值指示缺氧环境,MoEF/UEF≈3×现代海水值～10×现代海水值指示硫化环境)以及同位素(氧化沉积环境中δ98/95Mo≈-0.7‰,次氧化沉积环境中δ98/95Mo≈-0.5‰～+1.3％c,缺氧沉积环境中δ98/95Mo≈+1.6‰,硫化沉积环境中δ98/95Mo≈+2.2‰～+2.5％c)等进行综合定量判别.值得关注的是,目前Re、Mo和U的氧化还原迁移转化机制尚未完善,现代海洋系统的数据较为有限,Re、Mo和U富集程度的区域分异性和高度可变性仍有待进一步研究.未来仍需要更多的现代海洋系统氧化还原敏感微量元素数据和应用实例,以更好地与古海洋体系相结合来完善氧化还原敏感微量元素指标的指示作用.

Re;Mo;U;氧化还原敏感微量元素;氧化还原状态指示;海洋环境

张晓潼;袁华茂;宋金明;段丽琴

中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室,中国科学院海洋研究所,山东 青岛 266071;中国科学院大学,北京 100049;青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室,山东 青岛 266237;中国科学院海洋大科学中心,山东 青岛 266071

地球科学进展

[1]张晓潼;袁华茂;宋金明;段丽琴-.海洋Re、Mo和U对氧化还原环境的指示作用)[J].地球科学进展,2022(04):358-369

氧化还原敏感微量元素,TMEF,95Mo,氧化还原状态指示

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