改进的锶同位素地层学样品制备方法：以埃及苏伊士湾早中新世牡蛎和有孔虫为例

（编辑推荐）本研究针对锶同位素地层学（SIS）中成岩作用干扰的难题，提出创新性样品预处理方案：通过可控乙酸浓度（0.01-0.5M）梯度淋洗、Fe/Ca-Mn/Ca比值监测及碳酸铵冲洗步骤，成功从早中新世牡蛎/有孔虫中提取原始海水锶信号（87Sr/86Sr），其年龄结果与独立生物地层学数据高度吻合，为海相沉积定年提供了更可靠的解决方案。

　　

Highlight

通过平行淋洗实验，我们开发了一种改进的锶同位素地层学（SIS）样品制备方法。该方案在传统流程基础上进行三重优化：

1）采用0.01-0.5M梯度乙酸（HAc）进行序贯淋洗；

2）实时监测淋洗液的Fe/Ca和Mn/Ca比值以锁定原始海水信号；

3）在淋洗步骤间插入碳酸铵（AC）冲洗，有效去除松散结合的阳离子和酸溶性污染物。

关键发现

与传统认知相反，光学观测和地球化学证据表明：未经粉碎的样本在稀乙酸溶解的最后阶段（最终1/3溶解物质）往往保留着最接近原始海水（OSW）的方解石成分。我们在埃及苏伊士湾早中新世牡蛎和有孔虫样本中验证了该方法，其SIS年龄与独立年代标尺完美匹配。

元素化学引导SIS策略

有效的SIS需要基于微观结构和地球化学特征筛选原始方解石。牡蛎壳的季节性生长形成两类层状结构：

• 白垩层（较厚、多孔、富含微量元素）：形成于温暖季节，易受成岩作用改造

• 叶状层（致密、微量元素贫乏）：形成于寒冷季节，更可能保存原始信号

尽管叶状层溶解速率较慢，但其淋洗液表现出最低的Fe/Ca-Mn/Ca比值（图3），是理想的SIS分析靶点。

结论

本研究通过对埃及苏伊士湾两处浅海剖面样本的系统评估，得出三大核心结论：

1）乙酸浓度≤0.5M的序贯淋洗对分离原始海水锶信号至关重要；

2）碳酸铵冲洗可有效减少污染物干扰；

3）未粉碎样本的后期淋洗组分往往最具年代学价值。该方法显著提升了SIS在年代地层学应用中的可靠性。