Geology|Zn同位素预测晚古生代冰期碳循环

研究背景

研究对象：晚古生代冰期开始时的全球碳循环。

研究意义：理解晚古生代冰期开始时的碳循环变化及其与气候变化的关系。

研究方法

数据来源：使用了两个广泛间隔的中国南方剖面的碳酸盐 δ66Zn-δ13C 和有机 δ13C 记录。

分析方法：通过多收集器-电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）测量锌同位素比值，结果以标准 delta 符号表示，相对于 JMC 3-0749L 标准。

主要发现

1. TICE 事件的双峰模式：

Peak ：与增强的海洋初级生产力（MPP）相关，这可能是由于增强的硅酸盐风化和/或上升流导致的微量营养元素供应增加。

- 间峰期：可能记录了由于冰川-海平面下降暴露的大陆架上重新活动的有机物的氧化，这反过来又促进了 MPP，导致了 Peak II。

- Peak II：与间峰期类似，可能记录了由于气候冷却和冰川-海平面下降暴露的大陆架上重新活动的有机物的氧化，导致 MPP 增加。

2. 锌同位素与碳同位素的耦合：

- δ66Zn 和 δ13C 的耦合：在约 400 万年的间隔内，δ66Zn 和 δ13C 显示出两个正向偏移（Peak I 和 II），中间有一个负向偏移（间峰期）。

- **Peak I**：δ66Zn 的正向偏移表明海水中较重的 Zn 同位素增加，这可能是由于 MPP 增强导致的轻 Zn 同位素的去除。

- **间峰期**：δ66Zn 的负向偏移可能与海水中轻 Zn 同位素的增加有关，这可能是由于冰川-海平面下降暴露的大陆架上重新活动的有机物的氧化。

- **Peak II**：δ66Zn 的正向偏移再次表明 MPP 增强，导致有机碳埋藏增加。

3. **气候-碳循环反馈**：

- **Peak I**：增强的 MPP 导致有机碳埋藏增加，扩展了海洋缺氧区，降低了大气 CO2 水平，导致气候冷却。

- **间峰期**：冰川-海平面下降暴露的大陆架上重新活动的有机物的氧化释放了轻 Zn 同位素，这可能促进了 MPP，导致了 Peak II。