G3: 利用古土壤揭开地球陆地沉积记录的神秘面纱

学术   科学   2024-07-10 18:38   北京  

利用成土碳酸盐的微观地层学,科学家已经证明,通过铀铅定年法可以确定化石土壤的年龄。


古土壤是陆相沉积序列中的关键层。它们通常由成壤碳酸盐岩堆积组成,其地球化学性质可以作为重建古气候、测量古海拔和评估古植被的指标。然而,解锁任何地质档案的关键是年龄的确定。不幸的是,除了那些富含锆石的火山层外,陆地序列通常很难确定年代。因此,其他测年工具的使用至关重要。

方解石中微量的铀使其可用作地质年代计。然而,过去对成壤碳酸盐进行测年的尝试结果并不令人满意。这种困难源于铀含量低、铅含量高、形成化学复杂、形成时期多、形成后化学变化的可能性等因素。

Aguirre Palafox等人[2024]提出了一种利用微观地层学确定成壤碳酸盐年代的新策略。他们的分析建立在仔细的岩石学表征的基础上,这种表征能够重建成壤碳酸盐形成的序列。这种策略可以识别和排除化学改变的物质,并准确解释碳酸盐的年龄。

成壤碳酸盐在交替的湿度条件下形成,导致方解石过饱和,次生碳酸盐沉淀和积累。这些碳酸盐也通过陆上气相环境中有机组分和矿物组分之间的相互作用而形成。富含有机物的微晶方解石在根部周围生长,形成独特的管状结构,称为microcodiums (Gen 1)。随着时间的推移,埋藏在地下水位以下的饱和区,然后深入到潜水区,产生了具有复杂几何形状和关系的多代碳酸盐(Gen 2和Gen 3)。了解这种精细结构对于从这些土壤层中获得有效的U-Pb年代至关重要。
资料来源:Aguirre Palafox等[2024],图3和4(c,d)

以上内容英文原文发表于AGU Eos Editors' Highlights,中文翻译仅供参考。

点评编辑:

Maria Giuditta Fellin, Associate Editor, G-Cubed

原文链接:

https://eos.org/editor-highlights/unlocking-earths-terrestrial-sedimentary-record-with-paleosols

Text © 2024. The authors. CC BY-NC-ND 3.0

论文原文

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https://doi.org/10.1029/2024GC011488

引用

Aguirre Palafox, L. E., Möller, A., McLean, N. M., Ludvigson, G. A., Colombi, C. E., & Montañez, I. P. (2024). U-Pb geochronology of paleosol carbonate cements by LA-ICP-MS: A proof of concept and strategy for dating the terrestrial record. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 25, e2024GC011488. https://doi.org/10.1029/2024GC011488

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