低氧海洋环境中铊同位素(ε205Tl)信号特征的系统性解析及其古氧化还原指示意义

这篇研究通过分析加州、墨西哥和秘鲁海岸的沉积岩芯，揭示了铊同位素(ε205Tl)在不同氧化还原环境（从氧化到永久缺氧）中的分馏行为。研究发现：含氧沉积物因局部锰氧化物(Mn oxides)结合呈现正值；"次氧化"(suboxic)环境显示介于海洋输入值(?2)与现代海水值(?6)之间的混合特征；永久缺氧环境则忠实记录海水同位素组成。该研究为铊同位素作为全球古海洋氧化还原代理(proxy)提供了关键约束条件，尤其填补了次氧化环境质量平衡模型的空白。

　　

Highlight

低氧海洋环境中铊同位素特征的系统解析

Geochemical differentiation of sites

所有研究站位的氧化还原条件均显示出广泛的铊同位素组成变化。少数样品与陆源同位素组成相近（见补充图1），表明自生材料的准确浸提。铊数据主要呈现三组分布（图4）：两组接近或高于海洋输入源值(?1.8±3.8)；三组呈现较低但介于中间的值；其余接近现代海水值(?6)。

Conclusions

铊同位素正在成为约束全球古氧化还原条件的有力工具，但需更深入理解其在不同还原环境中的记录机制。本研究显著推进了对次氧化沉积物的认识——这些环境中的同位素值既非单纯反映锰氧化物沉积（因Mn含量低且无相关性），也不同于永久缺氧环境的精准记录，暗示该过程可能存在独立的分馏效应。这些发现为完善铊同位素体系（特别是质量平衡模型中较模糊的环节）提供了关键约束，对深时地质应用具有重要意义。