肖 軍, 肖應(yīng)凱, 金章東, 劉叢強(qiáng), 賀茂勇

?

活體珊瑚微量元素對硼同位素組成影響及硼摻入珊瑚的形式

肖 軍1, 肖應(yīng)凱2*, 金章東1, 劉叢強(qiáng)3, 賀茂勇1

(1. 中國科學(xué)院 地球環(huán)境研究所 黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西 西安 710075; 2. 中國科學(xué)院 青海鹽湖研究所 鹽湖資源與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 青海 西寧 810008; 3. 中國科學(xué)院 地球化學(xué)研究所 環(huán)境地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴州 貴陽 550002)

活體珊瑚; 微量元素; 硼同位素;11B-pH技術(shù)

0 引 言

近些年來,利用海洋生物碳酸鹽的硼同位素組成重建古海水pH值, 計(jì)算當(dāng)時(shí)大氣CO2含量, 進(jìn)而推測古氣候的變化已成為國際硼同位素地球化學(xué)研究的熱點(diǎn)[1–11], 被稱為11B-pH技術(shù)。珊瑚因其快的生長速率和易于采集等自身優(yōu)勢成為研究的理想樣品[2,5,11–13]。Vengosh[3]首次用負(fù)熱電離法測定了現(xiàn)代珊瑚的硼同位素組成。Gaillardet.[5]首次用正熱電離法分析了珊瑚中的硼同位素組成, 并建立了珊瑚的11B-pH值計(jì)。劉衛(wèi)國等[13]用正熱電離法分析了7000~300 a BP范圍內(nèi)南海濱珊瑚樣品, 建立了南海珊瑚的11B-pH值計(jì), 認(rèn)為高海平面與低的珊瑚11B有關(guān)。Hemming.[14]的研究表明, 光照強(qiáng)度會(huì)對珊瑚硼同位素的季節(jié)變化產(chǎn)生影響, 但H?nisch[12]的研究表明, 除pH外, 光照強(qiáng)度、深度、食物供應(yīng)對珊瑚的硼同位素不產(chǎn)生影響。

1 樣品信息及分析方法

1.1 采樣地點(diǎn)及樣品信息

潿洲島面積約34 km2, 屬熱帶與亞熱帶氣候相互影響的過渡區(qū)域, 該處珊瑚屬淺水珊瑚類[33]; 燈樓角岬角位于雷州半島的西南端, 地處熱帶北緣, 該海區(qū)海水溫度、鹽度、透明度和環(huán)境質(zhì)量均適合造礁石珊瑚生長[34]; 鹿回頭位于海南島三亞東南, 屬熱帶季風(fēng)氣候, 珊瑚生長繁茂, 屬典型的珊瑚礁海岸, 該處珊瑚礁主要分布于三亞灣和小東海[35]。2006年10月在北海潿洲島(109°8′51′′E, 21°03′40.9′′N)、雷州半島的燈樓角(109°53′55′′E, 20°12′43′′N)和三亞灣(109°30′34′′E,18°11′3′′N)三地采集了52件活體珊瑚樣品。對于每一海域, 盡量在小范圍內(nèi)采集珊瑚, 使得同一海域所采珊瑚生長海水的水化學(xué)條件基本相同, 因此每一海域只采1個(gè)海水樣品?，F(xiàn)場測定海水pH值, 潿洲島、燈樓角和三亞灣海水pH值分別為8.06、8.07和8.30。所有珊瑚樣品均采集于正在生長的珊瑚, 有關(guān)珊瑚樣品信息見表1。

1.2 樣品處理

先用去離子水反復(fù)沖洗以除去珊瑚樣品表面大顆粒的泥污、可溶性鹽以及殘留海水, 然后在30% H2O2中浸泡4 h, 初步除去表面的有機(jī)雜質(zhì), 并用超聲波進(jìn)一步清洗。晾干后的珊瑚在瑪瑙研缽中研磨成100~200目的粉末。粉末樣品在凈化恒溫烘箱中于60 ℃恒重。稱取約0.5 g恒重后的樣品, 浸泡在30% H2O2中, 抽濾除去H2O2, 并用無硼水反復(fù)洗滌樣品。用1.0 mol/L二次蒸餾 HCl溶解樣品, 過濾除去少量殘留物, 清液留作化學(xué)成分及硼同位素組成測定。

1.3 元素及硼同位素組成測定

樣品的Ca、Mg、Sr、Na采用ICP-OES測定, 測定精度為3%。B濃度用甲亞胺-H法測定, 測定精度為2%。

硼同位素組成用11B表示, 按下式計(jì)算:

11B(‰)=((11B/10B)樣品/(11B/10B)標(biāo)準(zhǔn)?1)×1000

此處, 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是NIST SRM 951, 其11B/10B推薦值為4.04362±0.00137[37], 而實(shí)測值為4.04763±0.00106 (2m,=8)。

2 結(jié)果與討論

2.1 珊瑚和海水中元素濃度

CaCO3是珊瑚的主要化學(xué)成分, 以微晶方解石集合體形式存在。本研究測定的珊瑚Ca濃度變化范圍為9.0~14.4 mol/L, 平均值為12.1 mol/L。在這5種元素中, Ca占到96.3%, 其他4種元素總和僅占3.7%。這表明珊瑚的主要成分為CaCO3, 其余的為微量元素或有機(jī)質(zhì)。珊瑚中Mg、Sr、和Na濃度變化范圍分別為22.9~65.4 mmol/L、66.8~106.1 mmol/L和296~668 mmol/L, 平均值分別為40.1 mmol/L、86.1 mmol/L和449 mmol/L(表2)。Ca、Sr、B和Na在珊瑚中富集, 其中Ca的富集程度最高,d平均達(dá)1186; 其次是Sr、B和Na,d平均值分別為1050、14.4和1.3。而Mg在珊瑚中卻是貧化的,d只有0.8, 這與以前的研究結(jié)果一致[38]。

珊瑚中B濃度的變化范圍為4.4~8.4 mmol/L, 平均值為5.9 mmol/L。鹿回頭、潿洲島和燈樓角海域海水的B濃度分別為0.41 mmol/L、0.40 mmol/L和0.40 mmol/L。珊瑚B濃度比海水的B濃度高得多, 表明珊瑚是海水中B的一個(gè)重要儲(chǔ)庫。Hemming.所測珊瑚B濃度變化范圍為4.5~6.4 mmol/L[2]; Gaillardet.所測珊瑚的B濃度的變化范圍為4.5~5.3 mmol/L[5]; Vengosh所測珊瑚B濃度的變化范圍為5.8~7.2 mmol/L[3]; 劉衛(wèi)國等所測珊瑚B濃度的變化范圍為5.3~7.2 mmol/L[13]。本次所測珊瑚的B濃度的變化范圍與前人的研究結(jié)果基本相同。

表1 珊瑚樣品元素濃度及其硼同位素組成

注:d為分配系數(shù),d=[E]珊瑚/[E]海水, [E]珊瑚和[E]海水分別為珊瑚和海水的元素濃度。LZH、BHH和SYH分別為雷州燈樓角、北海潿洲島和三亞灣海水。

圖1 海水中B的存在形式(采用pKb=8.597[39])及同位素組成與海水pH關(guān)系(采用α4-3=0.974[40])

2.2 珊瑚元素與B濃度及δ11B的關(guān)系

B如何摻入進(jìn)珊瑚等生物碳酸鹽的問題一直為人們所關(guān)注, 但對珊瑚中其他元素與B及硼同位素組成關(guān)系的研究則很少。珊瑚B濃度與其他化學(xué)成分的關(guān)系見圖2。結(jié)果表明, 雖然珊瑚中Ca2+、Sr2+、Mg2+、Na+與B濃度呈現(xiàn)出正的或負(fù)的相關(guān)性, 但相關(guān)性不高(圖2), 表明珊瑚的B濃度主要不是由這幾種元素決定的。

圖2 珊瑚中B濃度與Ca、Mg、Sr、Na的關(guān)系

珊瑚中11B值的變化范圍為22.8‰~27.9‰, 平均值為25.2‰。潿洲島、燈樓角和三亞海水的11B值分別為41.0‰、41.2‰和41.1‰。Hemming.[2]所測珊瑚的11B為22.1‰±3‰; 劉衛(wèi)國等[13]所測南海珊瑚礁11B的變化范圍為22.7‰~24.8‰; Gaillardet.[5]所測現(xiàn)代珊瑚的11B為23.3‰~ 25.5‰, 珊瑚化石11B為23.5‰~27.3‰; Lécuyer.[11]所測珊瑚11B的變化范圍為25.6‰~25.7‰; Vengosh[3]所測珊瑚11B的變化范圍為26.7‰~ 31.9‰。我們的數(shù)據(jù)與以前研究的變化范圍基本相同, 同時(shí)我們的數(shù)據(jù)表明不同屬種珊瑚的11B值表現(xiàn)出一定的差異性。如多曲杯形珊瑚、滑真葉珊瑚、秘密角蜂巢珊瑚、盾形陀螺珊瑚和梳狀菊花珊瑚的11B平均值分別為23.7‰、24.4‰、25.4‰、25.9‰和26.7‰。但不同采樣點(diǎn)的同種珊瑚的11B值變化基本相同(表1)。如秘密角蜂巢珊瑚樣品LZ8、LZ9、LZ10、LZ11和SY3的11B值分別為25.5‰、25.4‰、25.8‰、25.0‰和25.2‰。多曲杯形珊瑚樣品BH4、LZ4和LZ6的11B值分別為24.2‰、24.5‰和24.5‰。分析表明(圖3), 除與B濃度呈弱的正相關(guān)性外(2=0.39),11B與珊瑚的Mg、Ca、Sr和Na濃度不相關(guān)。據(jù)以前的研究[22,31,32], 珊瑚中若有Mg(OH)2存在, B(OH)3會(huì)優(yōu)先摻入進(jìn)Mg(OH)2, 使得珊瑚的11B值偏高, 進(jìn)而使得用珊瑚硼同位素計(jì)算的古海水pH值升高, 給11B-pH技術(shù)帶來不利影響。例如, 如果分別采用珊瑚的11B值23.7‰和26.7‰計(jì)算得到的海水pH值分別為8.36和8.57, 兩者相差0.21。因此利用珊瑚硼同位素恢復(fù)古海水pH值時(shí)選擇同屬種珊瑚和判別是否有Mg(OH)2的存在是必要的。Rollion-Bard.[41]也建議在進(jìn)行深海珊瑚的硼同位素測定時(shí)需仔細(xì)采樣。珊瑚中11B與Mg/Ca的正相關(guān)性可作為珊瑚中Mg(OH)2存在的判別[32]。圖3f顯示11B與Mg/Ca無相關(guān)性, 這表明該區(qū)域珊瑚中雖有Mg存在, 但Mg不是以Mg(OH)2的形式存在, 不會(huì)影響到珊瑚的硼同位素組成。

圖3 珊瑚同位素組成(δ11B)與B、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Na+濃度的關(guān)系

2.3 B(OH)4-與B(OH)3間的同位素分餾系數(shù)a4-3

Pagani.[20]報(bào)道了碳酸鹽與海水B(OH)3間carb-3的計(jì)算公式:

整理后,4-3計(jì)算如下:

雷州燈樓角、北海潿洲島和三亞鹿回頭三地珊瑚與海水B(OH)3間分餾系數(shù)coral-3的變化范圍分別為0.9781~0.9828、0.9775~0.9815和0.9732~0.9806, 平均值分別為0.9800、0.9791和0.9772。所有樣品coral-3的平均值為0.9788, 該值與Kakihana.[42]得到的0.981較為接近。利用該分餾系數(shù)值和以下海水pH值的計(jì)算方程(3)可以得到珊瑚生長區(qū)海水的pH值。

pH=pa–lg((11Bsw-11B4)/(4-3-111B4-11Bsw+103(4-3-1-1))) (3)

此處, pa=8.597[39],11Bsw=41.1‰。

計(jì)算得到采樣區(qū)海水pH值的變化范圍為7.92~8.43, 平均值為8.20。當(dāng)4-3分別取0.984[16]、0.981[42]和0.968[19]時(shí), 據(jù)文獻(xiàn)所發(fā)表的古代及現(xiàn)代有孔蟲和珊瑚的11B值計(jì)算的海水的pH值分別為7.76±0.54、8.17±0.40和8.85±0.18。對于海水pH值的變化范圍7.5~8.4[16]來講, 采用4-3=0.984[16]和0.968[19]計(jì)算得到的pH值分別要低于和高于該變化范圍, 表明0.984[16]和0.968[19]作為4-3值來計(jì)算古海水pH值是不合適的。采用Kakihana.[42]實(shí)驗(yàn)的4-3=0.981值計(jì)算得到的現(xiàn)代海水的pH值為8.17, 與現(xiàn)代海水基本相同。采用我們實(shí)驗(yàn)得到的4-3=0.9788值計(jì)算的現(xiàn)代海水的pH值為8.20, 與現(xiàn)代海水最為相近。這表明我們實(shí)驗(yàn)得到的a4-3值是可以接受的, 可用于11B-pH技術(shù)中反演古海水pH值。

2.4 硼摻入進(jìn)珊瑚的形式

按照以下公式, 我們對摻入進(jìn)珊瑚的B(OH)3的分?jǐn)?shù)進(jìn)行了計(jì)算。

B(OH)3(%)=(11Bcoral-11B4)/(11B3-11B4) (4)

2.5 對δ11B-pH技術(shù)的影響

圖4 acarb-3和acarb-sw隨pH值的變化

(a) 珊瑚實(shí)驗(yàn)[38]; (b)無機(jī)碳酸鹽沉積實(shí)驗(yàn)[22]; (c)吸附實(shí)驗(yàn)[19]; (d)無機(jī)方解石沉積實(shí)驗(yàn)[17]; (e)有孔蟲養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)[18]; (f)本研究。

(a) coral experiment[38]; (b) precipitation experiment of inorganic carbonates[22]; (c) adsorption experiment[19]; (d) precipitation experiment of inorganic calcite[17]; (e)culture experiment of foraminifer[18]; (f) this study.

圖5 珊瑚d11Bcoral和采用不同a4-3計(jì)算的原始海水B(OH)3和的硼同位素組成(d11B3和d11B4)隨pH值的變化

3 結(jié) 論

(1)Ca和Sr在珊瑚中富集, 而Mg在珊瑚中貧化。

(2)珊瑚11B的變化范圍為22.8‰~27.9‰, 平均為25.2‰。除與B濃度呈弱正相關(guān)關(guān)系外, 珊瑚11B與其他四種元素不相關(guān)。

(3)應(yīng)用珊瑚11B恢復(fù)古海水pH值時(shí)選取同屬種珊瑚和判別是否有Mg(OH)2的存在是必要的。

(4)本研究得到的新的4-3=0.9788可以用于11B-pH技術(shù)中反演古海水pH值。

(6)今后根據(jù)無機(jī)碳酸鹽沉積實(shí)驗(yàn)或有孔蟲和珊瑚養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)(或者珊瑚野外觀測實(shí)驗(yàn))來建立一種通用的11B-pH經(jīng)驗(yàn)方程對古海水pH值的重建是非常重要的。

[1] Ishikawa T, Nakamura E. Boron isotope systematic of marine sediments [J]. Earth Planet Sci Lett, 1993, 117(3/4): 567–580.

[2] Hemming N G, Hanson G N. Boron isotopic composition and concentration in modern marine carbonates [J]. Geochim Cosmochim Acta, 1992, 56(1): 537–543.

[3] Vengosh A. Coprecipitation and isotopic fractionation of boron in modern biogenic carbonates [J]. Geochim Cosmochim Acta, 1991, 55(10): 2901–2910.

[4] Spivack A J, You C F, Smith J. Foraminiferal boron isotopic ratios as a proxy for surface ocean pH over the past 21 Myr [J]. Nature, 1993, 363(6425): 149–151.

[5] Gaillardet J, Allègre C J. Boron isotopic compositions of coral: Seawater or diagenesis record? [J]. Earth Planet Sci Lett, 1995, 136(3/4): 665–676.

[6] Sanyal A, Hemming N G, Hanson G N, Broecker W S. Evidence for a higher pH in the glacial ocean from boron isotopes in foraminifera [J]. Nature, 1995, 373(6511): 234–236.

[7] Sanyal A, Hemming N G, Broecker W S, Hanson G N. Changes in pH in the eastern equatorial Pacific across stage 5-6 boundary based on boron isotopes in foraminifer[J]. Global Biogeochem Cycles, 1997, 11(1): 125–133.

[8] Palmer M R, Pearson P N, Cobb S J. Reconstructing past ocean pH-depth profiles [J]. Science, 1998, 282(5393): 1468–1471.

[9] Pearson P N, Palmer M R. Middle Eocene seawater pH and atmospheric carbon dioxide concentration [J]. Science, 1999, 284(5421): 1824–1826.

[10] Pearson P N, Palmer M R. Atmospheric carbon dioxide concentrations over the past 60 million years [J]. Nature, 2000, 406(6797): 695–699.

[11] Lécuyer C, Grandjean P, Reynard B, Albarède F, Telouk P.11B/10B analysis of geological materials by ICP-MS Plasma 54: Application to the boron fractionation between brachiopod calcite and seawater [J]. Chem Geol, 2002, 186(1/2): 45–55.

[12] H?nisch B, Hemming N G, Grottoli A G, Amat A, Hanson G N, Bijma J. Assessing scleratinian corals as recorders for paleo- pH: Empirical calibration and vital effects [J]. Geochim Cosmochim Acta, 2004, 68 (18): 3675–3685.

[13] 劉衛(wèi)國, 彭子成, 肖應(yīng)凱, 王兆榮, 聶寶符, 安芷生. 南海珊瑚礁硼同位素組成及其環(huán)境意義[J]. 地球化學(xué), 1999, 28(6): 534–541. Liu Wei-guo, Peng Zi-cheng, Xiao Ying-kai, Wang Zhao-rong, Nie Bao-fu, An Zhi-sheng. Boron isotopic composition of corals from South China Sea and their environmental significance [J]. Geochimica, 1999, 28(6): 534–541 (in Chinese with English abstract).

[14] Hemming N G, Guilderson T P, Fairbanks R G. Seasonal variations in the boron isotopic composition of corals: A productivity signal? [J]. Global Biogeochemical Cycles, 1998, 12(4): 581–586.

[15] Sanyal A, Bijima J, Spero H, Lea D W. Empirical relationship between pH and boron isotope composition ofImplications for the boron isotope paleo-pH proxy [J]. Paleoceanography, 2001, 16(5): 515–519.

[16] Hemming N G, Reeder R J, Hanson G N. Mineral-fluid partitioning and isotopic fractionation of boron in synthetic calcium carbonate [J]. Geochim Cosmochim Acta, 1995, 59(2): 371–379.

[17] Sanyal A, Nugent M, Reeder R J, Bijima J. Seawater pH control on the boron isotopic composition of calcite: Evidence from inorganic calcite precipitation experiments [J]. Geochim Cosmochim Acta, 2000, 64(9): 1551–1555.

[18] Sanyal A, Hemming N G, Broecker W S, Lea D W, Spero H J, Hanson G N. Oceanic pH control on the boron isotopic composition of foraminifera: Evidence from culture experiments [J]. Paleoceanography, 1996, 11(5): 513–517.

[19] Palmer M R, Spivack A J, Edmond J M. Temperature and pH controls over isotopic fractionation during adsorption of boron on marine clay [J]. Geochim Cosmochim Acta, 1987, 51(9): 2319–2323.

[20] Pagani M, Lamarchand D, Spivack A, Gaillardet J. A critical evaluation of the boron isotope-pH proxy: The accuracy of ancient ocean pH estimates [J]. Geochim Cosmochim Acta, 2005, 69(4): 953–961.

[21] Klochko K, Cody G D , Tossell J A, Dera P, Kaufman A J. Re-evaluating boron speciation in biogenic calcite and aragonite using11B MAS NMR [J]. Geochim Cosmochim Acta, 2009, 73(7): 1890–1900.

[22] Xiao Y K, Li S Z, Wei H Z, Sun A D, Zhou W J, Liu W G. An unusual isotopic fractionation of boron in synthetic calcium carbonate precipitated from seawater and saline water [J].Sci China (B), 2006, 49(5): 454–465.

[23] Beck J W, Edwards L R, Ito E, Taylor F W, Recy J, Rougerie F, Joannot P, Henin C. Sea surface temperature from coral skeletal strontium/calcium ratios [J]. Science, 1992, 257(5070): 644–647.

[24] Wei G J, Sun M, Li X H, Nie B F. Mg/Ca, Sr/Ca and U/Ca ratios of a porites coral from Sanya Bay, Hainan Island, South China Sea and their relationships to sea surface temperature [J]. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 2000, 162(1/2): 59–74.

[25] 韋剛健, 余克服, 李獻(xiàn)華, 趙建新, 孫亞莉, 孫敏, 聶寶符. 南海北部珊瑚Sr/Ca和Mg/Ca溫度計(jì)及高分辨SST記錄重建嘗試[J]. 第四紀(jì)研究, 2004, 24(3): 325–331. Wei Gang-jian, Yu Ke-fu, Li Xian-hua, Zhao Jian-xin, Sun Ya-li, Sun Min, Nie Bao-fu. Coralline Sr/Ca and Mg/Ca thermometer for the northern South China Sea: Calibration and primary application on high-resolution SST reconstruction[J]. Quatern Sci, 2004, 24(3): 325–331 (in Chinese with English abstract).

[26] Yu K F, Zhao J X, Wei G J, Cheng X R, Chen T G, Felis T, Wang P X, Liu T S.18O, Sr/Ca and Mg/Ca records ofcorals from Leizhou Peninsula, northern South China Sea, and their applicability as paleoclimatic indicators[J]. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 2005, 218(1/2): 57–73.

[27] Alibert C, MCculloch M T. Strontium/calcium ratios in moderncorals from the Great Barrier Reef as a proxy for sea surface temperature: Calibration of the thermometer and monitoring of ENSO[J]. Paleoceanography, 1997, 12(3): 345–363.

[28] Kilbourne K H, Quinn T M, Taylor F W, Delcroix T, Gouriou Y. El Ni?o-Southern Oscillation-related salinity variations recorded in the skeletal geochemistry of acoral from Espiritu Santo, Vanuatu[J]. Paleoceanography, 2004, 19(4): 1029.

[29] Mitsuguchi T, Phong X D,Kitagawa H, Uchida T, Shibata Y. Coral Sr/Ca and Mg/Ca records in Con Dao Island off the Mekong Delta: Assessment of their potential for monitoring ENSO and East Asian monsoon[J]. Global Planet Change, 2008, 63(4): 341–352.

[30] Nothdurft L D, Webb G E, Buster N A, Buster N A, Holmes C W, Sorauf J E, Kloprogge J T.Brucite microbialites in living coral skeletons: Indicators of extreme microenvironments in shallow- marine settings[J]. Geology, 2005, 33(3): 169–172.

[31] Xiao J, Xiao Y K, Liu C Q, Zhao Z Q, Liang C S. Boron isotope fractionation during incorporation of boron into Mg(OH)2[J]. Chinese Sci Bull, 2009, 54(1): 3090–3100.

[32] Xiao J, Xiao Y K, Liu C Q, Jin Z D. Boron isotope fractionation during brucite deposition from artificial seawater[J]. Clim Past, 2011, 7: 693–706.

[33] 黎廣釗, 梁文, 農(nóng)華瓊, 劉敬合. 潿洲島珊瑚礁生態(tài)環(huán)境條件初步研究[J]. 廣西科學(xué), 2004, 11(4): 379–384. Li Guang-zhao, Liang Wen, Nong Hua-qiong, Liu Jing-he. Preliminary study on conditions of coral reef ecological environment along the coast of Weizhou Island [J]. Guangxi Sci, 2004, 11(4): 379–384 (in Chinese with English abstract).

[34] 趙煥庭, 王麗榮, 宋朝景, 余克服, 袁家義. 雷州半島燈樓角珊瑚岸礁的特征[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 2002, 22(2): 35–40. Zhao Huan-ting, Wang Li-rong, Song Chao-jing, Yu Ke-fu, Yuan Jia-yi. Features of fringing reef at Dengloujiao, Leizhou Penisula[J]. Mar Geol Quatern Geol, 2002, 22(2): 35–40 (in Chinese with English abstract).

[35] 黃德銀, 施祺, 余克服, 張葉春, 閻貧, 張喬民. 海南島鹿回頭珊瑚礁研究進(jìn)展[J]. 海洋通報(bào), 2004, 23(2): 56–64. Huang De-yin, Shi Qi, Yu Ke-fu, Zhang Ye-chun, Yan Pin, Zhang Qiao-min. Advances in the study on coral reef in region of Luhuitou, Hainan Island[J]. Mar Sci Bull, 2004, 23(2): 56–64 (in Chinese with English abstract).

[36] Xiao Y K, Beary E S, Fassett J D. An improved method for the high precision isotopic measurement of boron by thermal ionization mass spectrometry[J]. Int J Mass Spectrom Ion Proc, 1988, 85(2): 203–213.

[37] Catanzaro E J, Champion C E, Garner E L, Marinenko G, Sappenfield K M, Shield W R. Boric Acid: Isotopic and Assay Standard Reference Materials[M]. NBS Spec Publ, 1970, 260-17: 70.

[38] 李華玲, 肖應(yīng)凱, 魏海珍, 杜秀月, 王秀芳, 陳玉鋒. 三亞活體珊瑚的微量元素與硼同位素組成的進(jìn)行初步研究[J]. 鹽湖研究, 2006, 14(2): 35–41. Li Hua-ling, Xiao Ying-kai, Wei Hai-zhen, Du Xiu-yue, Wang Xiu-fang, Chen Yu-feng. Preliminary study for trace element and isotopic compositions of boron in growing corals from Sanya Bay, China [J]. J Salt Lake Res, 2006, 14(2): 35–41 (in Chinese with English abstract).

[39] Dickson A G. Thermodynamics of dissociation of boric acid in synthetic seawater from 273.15 to 318.15 K [J]. Deep Sea Res, 1990, 37(5): 755–766.

[40] Klochko K, Kaufman A J, Yao W S, Byrne R H, Tossell J A. Experimental measurements of boron isotope fractionation in seawater[J]. Earth Planet Sci Lett, 2006, 248(1/2): 276–285.

[41] Rollion-Bard C, Blamart D, Trebosc J, Tricot G, Mussi A, Cuif J P. Boron isotopes as pH proxy: A new look at boron speciation in deep-sea corals using11B MAS NMR and EELS [J]. Geochim Cosmochim Acta, 2011, 75(4): 1003–1012.

[42] Kakihana H, Kotaka M, Satoh S. Fundamental studies on the ion-exchange separation of boron isotopes [J]. Bull Chem Soc Japan, 1977, 50(1): 158–163.

[43] Xiao Y K, Li H L, Liu W G, Wang X F, Jiang S Y. Boron isotopic fractionation in laboratory inorganic carbonate precipitation: Evidence for the incorporation of B(OH)3into carbonate [J]. Sci China (D), 2008, 51(12): 1776–1785.

XIAO Jun1, XIAO Ying-kai2*, JIN Zhang-dong1, LIU Cong-qiang3and HE Mao-yong1

1. State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710075, China; 2. CAS Key Laboratory of Salt Lake Resources and Chemistry, Qinghai Institute of Salk Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining 810008, China;3. State Key Laboratory of Environmental Geochemistry, Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang 550002, China

living coral; trace element; boron isotope;11B-pH proxy

P597

A

0379-1726(2012)05-0401-10

2012-02-08;

2012-04-28;

2012-05-16

國家自然科學(xué)基金(40776071, 41003012); 中國科學(xué)院“西部博士”項(xiàng)目

肖軍(1980–), 男, 助理研究員, 同位素地球化學(xué)專業(yè)。E-mail: xiaojun@ieecas.cn

XIAO Ying-kai, E-mail: xiaoyk@isl.ac.cn; Tel: +86-971-6301684