奥陶纪棘皮动物骨骼地球化学特征指示古海水Mg/Ca比的可靠性分析

摘要

显生宙棘皮动物骨骼均由高镁方解石组成，其骨骼的Mg／Ca比受海水Mg／Ca比、古海水温度、成岩作用等因素的影响。研究以华南扬子区下奥陶统棘皮动物海百合化石为主要测试对象，通过能谱仪及波谱仪等微区原位分析方法，获得其骨骼可靠的Mg/Ca比。化石骨骼显微构造和化学成分特征表明，扬子区下奥陶统海百合茎化石骨骼受到成岩作用的影响较弱，依旧保存有与壳体原始矿物有关的Mg含量特征。测试结果显示，根据棘皮动物骨骼的Mg／Ca比与海水Mg／Ca比的线性及指数关系，早奥陶世海水的Mg／Ca比分别在0。16～0。7或0。07～1。17之间变动。经过对其变化趋势的讨论，研究认为扬子区下奥陶统棘皮动物骨骼Mg／Ca比的逐渐增高主要受控于海水Mg／Ca比，而受温度的影响相对较小。研究表明，保存良好的棘皮动物化石可更广泛地应用于古代海洋Mg／Ca比的重建。