《表1 METG-03样品的Fe同位素和元素比值数据》

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《晚中新世以来西太平洋深水溶解铁来源的同位素示踪》

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由于实验条件限制，本文未对METG-03进行Be同位素测年，而是采用过剩230Th结合Co经验公式来约束8Ma以来结壳的生长历史.前人对结壳Be同位素年代学数据统计表明，近10Ma以来太平洋水成铁锰结壳生长连续且速率较为稳定，未出现明显沉积间断（Willenbring和von Blanckenburg，2010）.前期工作对METG-03结壳顶部1.5mm的铀钍放射性同位素定年得到其生长速率为1.92mm Ma-1（Liu等，2020），为典型的水成结壳.同时，通过分析结壳样品金属元素浓度可发现其Co/（Fe+Mn）在顶部约16mm无明显的变化为（0.020±0.003）（质量%，表1）.根据中太平洋结壳Co通量恒定的认识（Halbach等，1983），也可以认为结壳在顶部16mm生长速率较为稳定.本文采用1.92mm Ma-1的生长速率，获得了约8Ma以来METG-03的Fe、Pb同位素随时间的演化特征（表1和2；图3和4）.其中METG-03的206Pb/204Pb同位素演化趋势与附近具有Be同位素年龄约束的结壳样品D11-1的Pb同位素变化模式较为一致，间接支持了METG-03年龄模型的合理性.METG-03详细的Pb同位素演化数据表明西太平洋深水206Pb/204Pb的上升主要发生在4Ma之前（18.622～18.690），而2Ma以来比值略有下降（18.696～18.674）.207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值在8Ma以来较为稳定（分别为15.636～15.641，38.745～38.772），仅显示出微小的变化.METG-03记录的Fe同位素组成变化较小，为δ56Fe=（-0.32±0.08）‰（n=21，2SD）.这一结果与赤道西太平洋水深3.0km的结壳28DSR9（Chu等，2006）的Fe同位素记录一致，后者在8Ma以来没有长尺度变化（δ56Fe=(-0.40±0.05）‰).在METG-03顶部以及～2、～4.5和～7Ma处似乎有数次δ56Fe偏低的时期，但考虑到这些变化较小而无法被可靠分辨，也可能反映同位素测量和结壳记录本身的影响，因此不在下文中进一步讨论.