应用I－129的海洋铁锰结壳年代学

I-129半衰期15.7百万年，适合于进行几十百万年,即第三纪的年代测定。海洋铁锰结壳主要由铁和锰氧化物组成，生长速率为每百万年毫米量级,一块几厘米厚的结壳其生长时间达几十百万年，刚好是I－129测年的时间尺度。有迹象表明碘在铁锰结壳中是比较稳定的，所以铁锰结壳可能是利用I－129进行年代测定理想的测量年材料。天然水平的I-129丰度很低，只能用加速器质谱方法测量。本研究将建立铁锰结壳I-129加速质谱测量的制样方法，测定铁锰结壳中的I－129分布，建立几十百万年时间尺度铁锰结壳的测年方法，进行铁锰结壳生长过程研究，为利用铁锰结壳进行第三纪海洋环境变化研究提供时标。

I-129半衰期15.7百万年，适合于进行几十百万年，即第三纪的年代测定。海洋铁锰结壳厚度在厘米到十厘米尺度，从晚白垩纪和新生代开始生长到现在，刚好是I-129测年的时间尺度。铁锰结壳可能是利用I-129测年的理想材料，但至今未看到应用I-129进行海洋铁锰结壳测年的报道。天然水平的I-129丰度很低，只能用加速器质谱方法测量。本研究建立了铁锰结壳I-129加速质谱测量方法，测定了两块铁锰结壳（MP5D44和CXD08）的I-129分布。同时测定了碘和Fe、Mn、Ca、P、Cu、Zn、Co、Ni和Mg分布。结果表明：（1）加速器质谱方法可用于海洋铁锰结壳中的I-129测定，探测到的最低I-129/I-127比值，7E-14，达到了加速器质谱测量I-129的探测限水平；（2）天然I-129可以用于海洋铁锰结壳测年。利用所测定的I-129分布，建立了两块结壳生长年表，计算得MP5D44结壳最老壳层的年龄为56.8Ma；CXD08结壳为69.4Ma；（3）碘和I-129分布都表明，厚的结壳可分为新、老两个生长层，元素分布也给以佐证；（4）铁锰结壳的生长速率是随时间变化的，MP5D44结壳在27.1-35.2Ma和38.2-51.5Ma之间可能存在生长间断；CXD08结壳在2.2-15Ma和23.7-46.4Ma之间可能存在生长间断，生长间断时间估计会比以上区间小，但在新老生长层的交界处存在生长间断是明确的；（5）利用元素分布和由I-129建立的年代框架，对铁锰结壳记录的海洋环境变化进行了初步研究。