《表1 常见氧化还原指标统计表》

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《高黏土含量沉积岩古环境指标适用性讨论》

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在约2.4 Ga前地球表层发生大氧化事件（GOE），使地表环境发生了剧烈改变，许多岩石矿物发生氧化化学反应，矿物多样性呈爆发式增长[15-18]。氧化还原环境成为控制海洋和沉积岩中众多元素富集、分异、循环的重要条件之一，其中由价态控制溶解度的变价元素反应最为敏感（如Mn、Cr、Mo、V、Fe、U、Th、Ce、Eu等）[9，19]，常有氧化相态和还原相态下溶解程度相差很大以及在不同价态下，受络合物、黏土矿物、卟啉、铁锰氧化物及其他沉积物的吸附汲取情况不同的特性（V、Ni、Co、Zn，Mo等）。根据此类性质，前人提出多种指示氧化还原古环境的敏感元素对（表1):Hatch等[20]对北美堪萨斯州上宾夕法尼亚系黑色页岩的研究得出微量元素比值V/（V+Ni）能有效反映沉积环境的氧化还原条件，认为V/（V+Ni）>0.77指示相对还原的沉积环境，V/（V+Ni）<0.6指示相对氧化的沉积环境，介于二者之间则指示弱氧化-弱还原的沉积环境；Jones等[8]对挪威北海上侏罗统的一套泥岩以及英格兰海岸的沉积岩研究时得出判别古氧化还原环境的地球化学指标，认为V/Cr>4.25、Ni/Co>7、U/Th>1.25时指示相对还原的沉积环境，V/Cr<2、Ni/Co<5、U/Th<0.75时指示相对氧化的沉积环境。另外，元素U和Th同样对氧化还原环境敏感，考虑自生铀的相对含量而建立了δU=2U/（Th/3+U）关系式[21-22]，认为当δU>1表示还原环境，δU<1表示氧化环境。吴明清等[23]以δCe作为古海洋氧化还原条件变化的化学示踪剂取得较好效果，Lawrence等[24]为避免La对Ce造成的影响而采用Ceanom=lg[CeN/（PrN2/NdN）][25]，认为Ceanom>-0.1指示还原环境，Ceanom<-0.1指示氧化环境。施春华等[26]通过研究对比以上指标在华南栖霞组的指示意义，认为除V/Cr与Ni/Co外，其他用于泥质岩的指标V/（V+Ni）、U/Th、δCe同样适用于碳酸盐岩。受氧化还原条件影响的微量元素富集情况变化从而作为研究古环境的基本方法得到了广泛的使用[1，6-7]。古氧化还原条件变化对敏感元素影响的机制前文已有简述，具体由林治家（2008)[27]、常华进（2009)[9]、韦恒叶（2012)[28]、范萌萌（2019)[7]作较系统全面的总结，在此不做赘述。