【摘 要】
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作为所有生命的必需元素,磷（P）在地质时间尺度上控制着海洋的初级生产力。晚泥盆世磷的生物地球化学循环的扰动对弗拉斯期-法门期（Frasnian-Famennian）海洋缺氧事件、黑色页岩和鲕状赤铁矿（OIS）的沉积起到了重要作用。沉积物中磷的形态对环境条件非常敏感。因此,详细研究古沉积物中磷的形态,特别是不同磷储库的相对稳定性及其相互之间的转化,有助于重建磷的生物地球化学循环,了解磷在大型地质事件
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作为所有生命的必需元素,磷（P）在地质时间尺度上控制着海洋的初级生产力。晚泥盆世磷的生物地球化学循环的扰动对弗拉斯期-法门期（Frasnian-Famennian）海洋缺氧事件、黑色页岩和鲕状赤铁矿（OIS）的沉积起到了重要作用。沉积物中磷的形态对环境条件非常敏感。因此,详细研究古沉积物中磷的形态,特别是不同磷储库的相对稳定性及其相互之间的转化,有助于重建磷的生物地球化学循环,了解磷在大型地质事件中的作用。然而,在古沉积岩中,特别是在铁含量较高的沉积岩中,区分磷的形态在技术上具有很大的挑战性。为解决这一难题,我们结合磷的连续提取技术（P-SEDEX）、固核磁共振技术(31P SS-NMR)、磷的近边X射线吸收精细结构谱（P K-edge XANES）和铁的扩展边X射线吸收精细结构谱（Fe-EXAFS）对采自中国湖北省宜昌市长阳县境内的火烧坪矿床中的OIS样品进行磷和铁的形态分析并计算有机碳磷比(TOC/Porg、TOC/Preac)。我们选择了跨越弗拉斯期-法门期剖面不同含铁层中的十个样品。结果表明,样品中磷的主要形态为Fe-P、Al-P和Ca-P。此外,整个剖面沉积于海侵过程中,随着海侵的进行这三种形态的磷的比例在样品中发生显著变化。例如:（1）随着海侵的进行Al-P和Fe-P明显减少,Ca-P比例显著增高;（2）所有样品的TOC/Porg均较高（＞106:1）,TOC/Preac却极低（＜＜106:1）。以上结果均表明该时期磷的生物地球化学循环发生了强烈的扰动。综上所述,我们认为随着海侵的进行海底沉积物孔隙水条件从氧化逐渐过度到还原,这是引起磷的生物地球化学循环发生强烈扰动的主因。本研究从对磷和铁的分子形态分析入手,进一步揭示晚泥盆世磷的生物地球化学循环扰动,并为海洋缺氧事件、黑色页岩的沉积和OIS的形成之间的关系提供了可能的解释。
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