全球变化是当今国际地球科学研究的核心课题。而重现古环境演变历史,模拟预测未来全球变化趋势是这一研究课题的重点和难点。近年来众多的研究显示,矿物中的微量元素在重建古环境方面有着广泛的应用前景,是开发新一代更精确更有效古环境代用指标的重点研究方向。系统掌握矿物中的微量元素与特定重要环境因素间的定量关系是这一研究方向目前迫切需要解决的最关键的科学问题。受控模拟实验是解决这一科学问题的主要和有效手段。本项目拟通过成熟的实验模拟方法,系统建立碳酸盐这组重要矿物中的一系列微量元素与特定重要环境因素间的定量关系,开发新一代更精确更有效的综合性古环境代用指标,为更系统更有效的利用地质记录重建古海洋演变历史提供重要理论基础和新的途径和方法。
通过3年的研究,我们对海洋碳酸盐矿物中的近30个痕量元素进行了全面系统的实验模拟研究,完成了28组291个模拟实验,获得了一大批高质量的分配系数数据。阐明了多元微量元素在碳酸盐矿物中共沉淀反应机理,揭示了碳酸盐矿物中的多元微量元素与特定古海洋环境因素之间的定量关系。我们的研究成果因对完善已有代用指标和发现新的代用指标有重要价值而受到国际同行的关注。同时,我们紧跟国际海洋生物地球化学发展潮流,增加研究内容,积极参与了国际重大联合研究GEOTRACES计划。应用离子色谱和等离子质谱相结合的技术、采用国际标准对近海和大洋(与欧盟合作)水体痕量元素成功地进行了无污染采样、处理和分析研究工作。这些工作的成功开展大大提升了我国开展这一方面研究的能力,使得我们在这一重大研究计划的开展上与国际同步,为开展实质性的合作研究奠定了基础。已发表论文10篇(其中3篇SCI,1篇EI,2篇核心),在重要国际学术会议作相关报告6次。另外,大量研究成果还有待发表(已有6篇初稿已提交或完成)。我们超额完成那本课题既定的研究目标。