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本报讯 中国黄土与冰芯和深海沉积物一起，是世界第四纪古气候研究的三大支柱材料。中国黄土的典型特征之一是较高的碳酸盐含量。黄土中的碳酸盐矿物携带了重要的古环境演化信息。但是，由于原生碳酸盐和次生碳酸盐的同时存在，加大了黄土碳酸盐古气候研究的难度。
最近，表生地球化学教育部重点实验室在多年积累的基础上，在黄土碳酸盐研究领域取得重大进展，发表在地球化学顶级期刊GCA上(Geochimica et CosmochimicaAc-ta，2013, 103, 26-35)。基于全碳酸盐的Mg/Ca和Mn/Ca比值，该研究提出了一种快速方便的方法区分黄土中的原生和次生碳酸盐。弱酸溶解可以提取与黄土碳酸盐结合的Mg和Mn。研究发现，碳酸盐结合态的Mg和Mn主要来自原生碳酸盐。由于Mg2+和Mn4+在碳酸盐中的配分系数很低，次生碳酸盐中的Mg和Mn含量很低。黄土全碳酸盐的Mg/Ca和Mn/Ca比值呈现良好的正相关，指示原生碳酸盐和次生碳酸盐的混合。
该发现对黄土研究具有多个方面的意义。①原生碳酸盐的Mg/Ca和Mn/Ca比值证实阿拉善干旱区是黄土高原黄土的主要源区。②碳酸盐结合态Mg和Mn含量可以作为原生碳酸盐的溶解指标，并初步反映出冰期―间冰期季风降水变化对碳酸盐溶解的影响。③新的方法可以用来验证用作为古气候研究的次生碳酸盐的纯度。研究发现钙结核、根状结核、细粒碳酸盐等这些过去被认为是纯次生碳酸盐的材料都含有大量的原生碳酸盐。④新的方法还可以帮助解释基于全碳酸盐的古气候指标。研究发现全碳酸盐碳同位素很大程度上反映了原生碳酸盐与次生碳酸盐的比例。因为原生碳酸盐和次生碳酸盐的氧同位素组成接近，全碳酸盐氧同位素受原生碳酸盐的影响不大。⑤新方法还验证了红粘土中次生白云石的存在。
该研究受国家自然科学基金创新群体项目、面上项目、青年基金项目和南京大学登峰人才B层次计划联合资助。
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