中--新太古代碳酸盐岩的锂同位素特征及其地球化学意义
太古宙是地球演化的关键时期，但由于地质历史年代久远，大量的信息在漫长的地质过程遭受了破坏，给人类了解这一时期的地球演化史造成了很大的困难。本研究试图利用Li同位素地球化学对太古代海水相关的表生环境过程进行初步的限定。南非Kaapvaal克拉通是研究早期地球地壳演化和地表过程的代表性区域，选取了其中沉积于中一新太古代的海相碳酸盐岩样品，为准确提取其中碳酸盐矿物所记录的Li同位素信息，在对前人的溶样经验进行总结之后，设计验证了新的溶样方法，发现使用0.5N醋酸可有效避免碳酸盐岩中硅酸盐组分的干扰。Li同位素分析结果显示在3.0～2.9Ga期间形成的碳酸盐岩δ7Li值为～+1‰，而在2.6～2.5Ga期间，碳酸盐岩δ7Li值达到7～10‰。经过反演计算得到对应时代的海水Li同位素组成分别为～+12‰和～+20‰，均明显低于现代海水值(～+31‰)，但是2.6～2.5Ga期间的海水δ7Li值要比3.0～2.9Ga时高出8‰。Li同位素是大陆硅酸岩风化的有效示踪剂，中—新太古代海水较低的Li同位素组成表明当时的风化偏向一致风化，这是由于在太古代地表温度和大气CO2含量都较高的环境条件下，硅酸岩被快速剥蚀，导致河流水具有和大陆上地壳相近的δ7Li值(0～+2‰)，从而最终影响到中—新太古代海水的Li同位素组成。在3.0～2.5Ga期间，海水整体温度下降以及地表不一致风化增强可能共同导致了中-新太古代海水的δ7Li值升高。通过对太古代碳酸盐的Li同位素研究能够有效反演古海水的Li同位素组成，并为了解太古代海水相关的表生环境过程提供新的信息。
碳酸盐岩;锂同位素特征;地球化学;太古代
中国科学技术大学
硕士
地球化学
肖益林
2020
中文
P588.245
2020-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）