第七届青年地学论坛

沉积物总氮含量（TN）及其同位素（δ¹⁵N_TN）是反演海洋氮储库变化的重要工具。沉积物中总氮的赋存形态主要有有机氮（ON）和无机氮（IN），其中ON主要由生源碎屑组成，其含量与同位素记录了上覆水体氮循环信号，而固定于2:1型粘土矿物晶格层中的固定态铵则是IN的主要存在形式。由于在开阔大洋沉积物中IN含量较低而常被忽略，因此大部分研究用TN代替ON用于古海洋氮循环研究。然而近年来许多研究表明在沉积物中IN占比较高，且δ¹⁵N_IN相对δ¹⁵N_ON较轻，因而IN及其同位素对TN的稀释作用不能忽略。因此，本研究首次采用反硝化细菌法测量沉积物有机氮含量及其氮同位素，获得了南海MD972142钻孔不同形态氮含量及其氮同位素结果。前人研究表明在寡营养的南海，浮游有孔虫的FB-δ¹⁵N记录了上层海洋硝酸盐氮同位素信号且与代表真光区输出生产力的δ¹⁵Nsink值近似。由于壳体保护作用，沉积物的FB-δ¹⁵N受早期成岩作用影响较小，而沉积物δ¹⁵N_ON则记录了早期成岩作用改造的信号，通过对比二者差异可以评估不同时期水体及沉积物氧化还原变化。MD972142钻孔δ¹⁵N_ON与FB-δ¹⁵N的对比结果表明，二者变化趋势相反，间冰期δ¹⁵N_ON较FB-δ¹⁵N正偏，冰期δ¹⁵N_ON较FB-δ¹⁵N负偏。二者的差值Δδ¹⁵N_(ON-FB) 与表征底层水氧化还原环境的Mn含量变化同步，说明δ¹⁵N_ON与FB-δ¹⁵N间的差异与早期成岩改造有关。在间冰期，底层水为氧化环境，沉积物中的有机质经历氧化条件下的早期成岩改造，氮同位素增大，导致Δδ¹⁵N_(ON-FB) 为0-3‰ 的正值；冰期，底层水环境偏还原，还原环境下的早期成岩改造致使有机质氮同位素减小，δ¹⁵N_ON偏移次表层硝酸盐δ¹⁵N信号，Δδ¹⁵N_(ON-FB) 呈现 -3-0‰ 的负值。

氮同位素，氮循环,；南海,粘土键结氮