近日，我院王瑞副教授在沉积学领域顶级期刊Sedimentology上发表论文“Strontium isotope dating influenced by Rubidium contamination from terrestrial material: A case study from the Cenozoic dolomite in the Xisha Islands, South China Sea”。本文的重要新发现是，由于受到陆源粉尘中放射性铷衰变（⁸⁷Rb衰变为⁸⁷Sr）的影响，岛礁白云岩的锶同位素（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）定年可能存在一定的偏差；基于指示陆源粉尘的元素（Al、Ti、K）指标，可一定程度上判定⁸⁷Sr/⁸⁶Sr定年的可靠性。

白云岩问题已经困扰地质学家两个多世纪。在现代太平洋、加勒比海、中国南海等海域的碳酸盐岩台地中，广泛发育了埋藏浅、成岩早和受后期改造弱的新生代岛礁白云岩，其被认为是研究白云岩问题的“天然实验室”。⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值通常用于评估新生代岛礁白云岩的形成年龄，但利用⁸⁷Sr/⁸⁶Sr确定的白云岩年龄往往存在序列倒转、难以解释的现象，给地质学家们带来极大的困惑。本文通过对西沙群岛琛科2井厚约339米白云岩(石)的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr分析，对这一关键问题进行了评估。

琛科2井为2013年在西沙群岛琛航岛上钻探一口近千米深钻井，其中白云岩(石)段的取芯率达到90%以上。本研究中使用的样品来自琛科2井上新世莺歌海组（180.5～310.5 m）白云石化灰岩（白云石含量平均25%）和晚中新世黄流组（310.5～519 m）块状白云岩（白云石含量>98%）。同时，我们开展了一组高温合成白云石实验来限定Rb浓度对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr的影响，以及利用弱醋酸溶解法从莺歌海组中提取出了纯净白云石。利用126块岩石薄片、71份Al、Ti、K、Rb与⁸⁷Sr/⁸⁶Sr数据和高温合成白云石实验结果，综合分析显示，莺歌海组白云石的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值与Rb含量之间存在明显的正相关性，而对于黄流组的白云石这种相关性并不明显。分析表明，来自陆源粉尘的⁸⁷Rb对莺歌海组白云石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值产生了明显影响，但对黄流组白云石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值影响不大。造成这种差异的原因主要是由于晚中新世与上新世时期东亚季风系统携带的陆源粉尘来源不同，但也可能在一定程度上受到白云石化过程的影响。利用元素浓度对Rb污染进行限定表明，当白云岩（石）中Rb<1 ppm、Al<1000 ppm、Ti<15 ppm和K<250 ppm时，陆源粉尘中的Rb浓度对白云石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值的影响不明显，其⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值可用于确定白云石化年龄。这些元素浓度阈值为评估新生代岛礁白云岩锶同位素年代学的可靠性提供了筛选标准，也为约束古代白云岩锶同位素年代学的可靠性提供了重要参考。

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