CN108931416B - 一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法 - Google Patents

一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法，属于碳酸盐锂同位素的应用技术领域。本发明基于分相溶解的方法，碳酸盐岩经除去表层吸附，实现了碳酸盐相的分离，避免了碳酸盐岩中粘土等杂质对测定结果的影响。由碳酸盐岩锂同位素组成通过经验公式计算得到相应的pH值，在硼同位素以外提供了一种新的测定中新元古代海洋pH值的方法，为研究古海水pH值的演化提供了一种新方法，新思路，对于地球早期海洋的研究有重大意义。

Description

一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的 方法
技术领域
本发明涉及碳酸盐锂同位素的应用技术领域，尤其涉及一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法。
背景技术
近现代海水的硼同位素组成稳定，海洋沉积碳酸盐的硼同位素组成取决于海水中B(OH)4 -的硼同位素组成，而B(OH)4 -的硼同位素组成是海水pH值的函数。现阶段大多数学者都认为碳酸盐形成过程中海水中的硼主要以B(OH)4 -形式进入碳酸盐晶格，该过程不产生明显的硼同位素分馏，因此海洋沉积碳酸盐的硼同位素组成能够反映海水中B(OH)4 -的硼同位素组成，即δ11Bcarb＝δ11B4。因此可利用海洋沉积碳酸盐的硼同位素组成有效示踪近现代海水pH值。δ11Bcarb-pHSW值计算公式如下：
其中
通常用硼酸表观电离常数pKB *＝8.597；硼同位素在硼酸和硼酸根之间的分馏系数αB＝1.0272，现代海水的硼同位素组成δ11Bsw＝39.5‰计算近现代海水的pH值，δ11Bcarb为海洋碳酸盐的硼同位素组成。现阶段重建古海水pH值最有效的方法就是利用海洋生物碳酸盐的硼同位素组成进行反演。研究了近现代海水pH值的系统变化及引起海水pH值变化的自然和人为原因，然而对于地球早期海水和海相碳酸盐岩的δ11B、海水pH值和大气CO2浓度的报道屈指可数。但是，基于现代硼同位素的循环所建立的模型认为海水的硼同位素组成在地质历史的时间尺度上可能是有显著变化的。纳米比亚新元古代Chuos冰期(746Ma)和Ghaub冰期(635Ma)之上海相碳酸盐岩的硼同位素组成的研究认为，盖帽碳酸盐最初形成时海水的pH值最低在7.0左右，之后迅速恢复至8.3左右，如果δ11Bcc≈4‰真实地反映了当时海洋碳酸盐岩的硼同位素组成，而没有受到了雪球事件的影响，海水与碳酸盐岩平衡，海水的硼同位素组成估计为～25‰。然而由于相关研究较少，很多研究仍使用现代海洋的δ11Bsw值代替地球早期海水的δ11Bsw值，得出的结论必是有待商榷的，需要引起重视。
Roberts等(2018)对于底栖有孔虫锂同位素组成的研究认为锂同位素可以作为重建古海水pH值的替代性指标，有孔虫碳酸盐壳体的锂同位素组成与海水pH值呈反相关关系，研究认为是6Li和7Li水合离子在进入晶格时要脱去溶剂水，这个过程的去溶能与pH值相关，导致锂离子进入有孔虫方解石壳体的过程中存在显著的同位素分馏。Hoefs、Sywall、Marriott、Hall等对于有孔虫等生物碳酸盐或其他类型的无机碳酸盐的分析显示出锂同位素的分馏是在锂进入碳酸盐的内部晶格时形成的，实验证明这种内部晶格中的锂同位素组成是独立于温度、盐度和锂含量变化的。迄今为止的研究认为，碳酸盐的锂同位素几乎不受站位、海水表面温度、海水碳酸根离子浓度、成岩作用等环境因素的影响，是恢复地质时期海水锂同位素演化的理想材料。
因此，我们试图使用锂同位素来指示海水的pH值，或者结合硼同位素一起讨论，为研究古海水pH值的演化提供了一种新方法，新思路，对于地球早期海洋的研究有重大意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法。本发明基于分相溶解的方法，碳酸盐岩经除去表层吸附，实现了碳酸盐相的分离，避免了碳酸盐岩中粘土等杂质对测定结果的影响，由碳酸盐岩锂同位素组成通过经验公式计算得到相应的pH值，在硼同位素以外提供了一种新的重建中新元古代海洋pH值的方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法，包括以下步骤：
(1)将碳酸盐岩与NH4Ac溶液和H2O2混合除去表层吸附，得到固体产物；
(2)将所述步骤(1)得到的固体产物与硝酸混合发生复分解反应，获得碳酸盐相；
(3)将所述步骤(2)得到的碳酸盐相进行离子交换树脂处理，获得洗脱液，所述离子交换树脂处理的条件包括：采用AG50W-X12阳离子交换树脂，硝酸为淋洗剂；
(4)将所述步骤(3)得到的洗脱液进行锂同位素质谱测定，获得锂同位素测定结果δ7Licarb；
(5)根据式I所示线性方程和所述步骤(4)得到的δ7Licarb，计算得到中新元古代海洋的pHsw值：
pHsw＝-0.0681δ7Licarb+8.5444 式I。
优选地，所述步骤(1)中碳酸盐岩的粒径为大于200目。
优选地，所述步骤(1)中碳酸盐岩的质量与NH4Ac溶液的体积比为2g:40～50mL，所述NH4Ac溶液的浓度为1mol/L。
优选地，所述步骤(1)中除去表层吸附后后还包括：对得到的固体产物水洗，得到洗涤相；所述洗涤相和除去表层吸附后得到的上清液构成吸附相。
优选地，所述步骤(2)中复分解反应后还包括：将所述复分解反应的产物依次经离心、固相水洗、过滤和滤液加热蒸发，得到碳酸盐相。
优选地，所述过滤使用0.45μm的尼龙滤膜。
优选地，所述步骤(2)中硝酸分步加入。
优选地，所述步骤(3)中AG50W-X12阳离子交换树脂的粒径为100～200目。
优选地，所述锂同位素质谱测定的参数包括：RF功率1200W，冷却气15L/min，辅助气0.6L/min，载气1.15L/min，雾化器类型为Menhard雾化器，测定器真空压力为4×10-9～8×10-9Pa。
优选地，所述锂同位素质谱测定在Neptune型MC-ICP-MS中进行。
本发明提供了一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法，包括以下步骤：将碳酸盐岩与NH4Ac溶液和H2O2混合除去表层吸附，得到固体产物；将固体产物与硝酸混合发生复分解反应，得到碳酸盐相；将碳酸盐相进行离子交换树脂处理，得到洗脱液，所述离子交换树脂处理的条件包括：采用AG50W-X12阳离子交换树脂，硝酸为淋洗剂；再对洗脱液进行锂同位素质谱测定，得到锂同位素测定结果δ7Licarb；根据式I所示线性方程和锂同位素测定结果δ7Licarb，计算得到中新元古代海洋的pH值：pH＝-0.0681δ7Licarb+8.5444式I。本发明基于分相溶解的方法，碳酸盐岩经除去表层吸附，实现了碳酸盐相的分离，避免了碳酸盐岩中粘土等杂质对测定结果的影响，由碳酸盐岩锂同位素组成通过经验公式计算得到相应的pH值，提供了一种新的重建中新元古代海洋pH值的方法。
附图说明
图1为本发明线性方程pHsw＝-0.0681δ7Licarb+8.5444的曲线图。
具体实施方式
本发明提供了一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法，包括以下步骤：
(1)将碳酸盐岩与NH4Ac溶液和H2O2混合除去表层吸附，得到固体产物；
(2)将所述步骤(1)得到的固体产物与硝酸混合发生复分解反应，获得碳酸盐相；
(3)将所述步骤(2)得到的碳酸盐相进行离子交换树脂处理，获得洗脱液，所述离子交换树脂处理的条件包括：采用AG50W-X12阳离子交换树脂，硝酸为淋洗剂；
(4)对所述步骤(3)得到的洗脱液进行锂同位素质谱测定，获得锂同位素测定结果δ7Licarb；
(5)根据式I所示线性方程和所述步骤(4)得到的δ7Licarb，得到中新元古代海洋的pHsw值：
pHsw＝-0.0681δ7Licarb+8.5444 式I。
本发明将碳酸盐岩与NH4Ac溶液和H2O2混合除去表层吸附，得到固体产物。在本发明中，所述碳酸盐岩优选为蓟县碳酸盐岩。在本发明中，所述碳酸盐岩包括灰岩、白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩各类以方解石、白云石为主的岩石。
在本发明中，所述碳酸盐岩的粒径优选为大于200目。
在本发明中，所述碳酸盐岩优选依次经过手标本挑选和表面净化处理。本发明对所述手标本挑选和表面净化处理的具体方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
在本发明中，所述碳酸盐岩的质量与NH4Ac溶液的体积比优选为2g:40～50mL，所述NH4Ac溶液的浓度优选为1mol/L。在本发明中，所述NH4Ac溶液能够去除碳酸盐岩的表层吸附和粘土矿物离子交换位的影响。
本发明对所述H2O2的用量没有特殊的限定，以反应体系不再产生气泡判断已反应完全，具体的，如所述碳酸盐岩的质量与H2O2的体积比优选为2g:4～10mL。在本发明中，所述H2O2能够去除有机质。
在本发明中，所述H2O2的质量浓度优选为30％。
在本发明中，所述碳酸盐岩、NH4Ac溶液和H2O2混合优选在超声下进行，所述超声的时间优选为40min。
超声完成后，本发明优选将超声产物离心，得到固体产物。在本发明中，所述离心的转速优选为2000～4000rpm，更优选为3000rpm，所述离心的时间优选为15～25min，更优选为20min。在本发明中，所述离心的次数优选为4～5次。
在本发明中，所述超声完成后优选经过水洗和固液分离，得到固体产物。本发明对所述水的用量没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的用量即可，具体的，如2g碳酸盐岩加入10mL水。在本发明中，所述固液分离优选为离心，本发明对所述离心的参数没有特殊的限定，采用与上述参数一致，在此不再赘述。在本发明中，除去表层吸附后后还包括：对得到的固体产物水洗，得到洗涤相；所述洗涤相和除去表层吸附后得到的上清液构成吸附相。
得到固体产物后，本发明将所述固体产物与硝酸混合发生复分解反应，获得碳酸盐相。在本发明中，所述硝酸优选分步加入。本发明中，所述固体产物中的碳酸盐与硝酸发生复分解反应会释放CO2，如果一次加入太多硝酸，反应有时过为剧烈，会造成液体喷出，损失样品，分步加入也能使硝酸与固体产物充分反应。本发明对所述硝酸的总用量以及每次硝酸的用量没有特殊的限定，能够保证固体产物中的碳酸盐完全反应且不会造成样品损失即可，具体的，如2g碳酸盐岩得到的固体产物先与10mL2％HNO3，水浴超声40min后再加入10mL2％HNO3水浴超声40min。在本发明中，以反应体系不再产生气泡判断复分解反应结束。
在本发明中，所述复分解反应完成后还优选包括将复分解产物依次经离心、固相水洗、过滤和滤液加热蒸发，获得碳酸盐相。本发明对所述离心和固相水洗的具体操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作方式即可。在本发明中，所述离心和固相水洗得到的上清液共同构成所述碳酸盐相。
在本发明中，所述过滤优选使用0.45μm的尼龙滤膜。
在本发明中，所述滤液加热蒸发优选为蒸发至避免出现盐类结晶即可。
得到碳酸盐相后，本发明将所述碳酸盐相进行离子交换树脂处理，得到洗脱液，所述离子交换树脂处理的条件包括：采用AG50W-X12阳离子交换树脂，硝酸为淋洗剂。在本发明中，所述AG50W-X12阳离子交换树脂的粒径优选为100～200目。
在本发明中，所述硝酸的质量分数优选为2％。
在本发明中，所述离子交换树脂处理的上样体积优选为1～2mL。
在本发明中，优选收集19～49mL区间的淋洗液，可基本实现一步完成锂的纯化分离。但对于部分盐度较大的样品，锂会更早析出，对19～49mL前后2mL的淋洗液收集进行监测，对于肉眼可见的粘稠、粘度大的样品优选收集9～49mL区间的淋洗液进行二次过柱。
在本发明中，所述离子交换树脂处理的树脂柱优选采用公司提供的PFA离子交换树脂柱，所述PFA离子交换树脂柱的内径优选为6.4mm，柱长优选为250mm。
在本发明中，所述AG50W-X12阳离子交换树脂优选包括预处理的步骤，具体包括以下步骤：首先每次加入4mL2％HNO3淋洗液3次，共12mL平衡柱子。
在本发明中，大多碳酸盐岩2g中的碳酸盐相的锂含量可以满足质谱测试需要。对于叠层石等锂含量极低的样品，优选取4g样品分两组每组各2g进行处理，提取后的碳酸盐相合并进行离子交换树脂处理即可。
得到洗脱液后，本发明将所述洗脱液进行锂同位素质谱测定，得到锂同位素测定结果δ7Licarb。在本发明中，所述锂同位素质谱测定的参数优选为：RF功率1200W，冷却气15L/min，辅助气0.6L/min，载气1.15L/min，雾化器类型为Menhard雾化器，测定器真空压力为4×10-9～8×10-9Pa。
在本发明中，所述锂同位素质谱测定在Neptune型MC-ICP-MS中进行。
在本发明中，优选将30mL洗脱液蒸干后加入2mL 2％HNO3混合，准备进行锂同位素质谱测定。
在本发明中，所述锂同位素质谱测定的进样浓度优选为100μg/L。
在本发明中，7Li的信号为5V，7Li和6Li优选分别使用法拉第杯H4和L4同时测量。
在本发明中，所述Menhard雾化器的载气量优选为50μL/min。
在本发明中，所述Neptune型MC-ICP-MS优选需要1～2h达到充分稳定。在整个测定过程中，仪器工作条件和样品信号都比较稳定。在测定过程中，采用标准-样品交叉法(Standard-Sample-Bracketing，SSB)来校正仪器的质量分馏，标准样品和样品进样溶液的浓度相对偏差控制在10％以内。
在本发明中，锂同位素质谱测定前，优选将Neptune型MC-ICP-MS调至最佳工作状态下，先测定实验室标准溶液CAGS-Li或者国际锂标准物质IRMM-016配制的标准溶液的同位素丰度比值，待7Li/6Li比值稳定，实验室标样测定数据稳定在长期监测范围内或者IRMM-016的同位素比值在误差范围内与真值一致，方可进行样品测试。
在本发明中，所述待测样品测定优选采用自动进样，每组数据采集前优选进行20s的背景测定。测试结果表示为：δ7LiL-SVEC＝[(RSP/RST)-1]×1000‰+δ7LiIRMM-016–L-SVEC，其中RSP为样品7Li/6Li比值的测定值，RST为与样品相邻的两次标样7Li/6Li比值测定值的平均。测样时每组收集20个数据，共采集2～4组数据，7Li/6Li测量精度≤±0.2‰(2SD)。样品与标准样品之间用2％硝酸清洗系统2min，将信号洗至本底范围内。
获得锂同位素测定结果δ7Licarb后，本发明根据式I所示线性方程和所述步骤(4)得到的δ7Licarb，计算得到中新元古代海洋的pHsw值：
pHsw＝-0.0681δ7Licarb+8.5444 式I。
在本发明中，所述线性方程的线性相关系数R2＝0.9199。
在本发明中，所述线性方程是参照碳酸盐岩硼同位素组成得到的δ11Bcarb，根据δ11Bcarb-pHSW值计算公式如下：
其中
根据硼酸表观电离常数pKB *＝8.597；硼同位素在硼酸和硼酸根之间的分馏系数αB＝1.0272，中新元古代海水的硼同位素组成δ11Bsw＝25‰，以及碳酸盐的硼同位素组成δ11Bcarb计算出样品对应的pH值；再通过本发明所述方法测得样品的锂同位素组成δ7Licarb，投图得到δ7Licarb及pH值的线性关系，线性方程如图1所示。
下面结合实施例对本发明提供的一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
仪器
锂同位素组成测试测定在国土资源部同位素地质重点实验室的Neptune型多接收等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)上完成。该仪器配置9个法拉第杯和5个离子计数器。8个法拉第杯配置在中心杯两侧，以马达驱动进行精确的位置调节；中心杯后装有一个电子倍增器，最低质量数杯外侧装有4个离子计数器。MC-ICP-MS为双聚焦(能量聚焦和质量聚焦)型质谱仪，采用动态变焦(ZOOM)专利技术，可将质量色散扩大至17％。样品雾化后进入该公司生产的稳定进样系统(stable introduction system，SIS)，这种稳定进样系统是气旋和斯克特雾化器的结合，可以提供更为稳定的信号并缩短清洗时间。
实验室器皿及主要试剂
样品的前处理工作在国土资源部同位素重点实验室的超净实验室内完成，室内洁净度为千级，超净工作台内为百级。
实验流程中所用器皿均为聚丙烯或聚四氟乙烯材料，采用严格的清洗流程，以降低器皿的本底：初次水洗—优级纯HNO3(7mol/L)浸泡—超纯水清洗、浸泡—优级纯HCl(6mol/L)浸泡—超纯水清洗、浸泡—烘干备用。
实验所用超纯水由Millipure纯化制得，电阻率为18.2MΩ·cm。主要的化学试剂有HNO3、NH4Ac以及H2O2，其中HNO3由MOS级纯酸经过Savillex DST-1000亚沸蒸馏系统二次蒸馏所得；NH4Ac为优级纯试剂，含量≥99.0％，H2O2为优级纯试剂，浓度为30％。
实验样品
选择蓟县灰岩、叠层石、叠层石灰岩、泥质白云岩、白云质灰岩等蓟县典型碳酸盐岩样品，通过手标本筛选后，研磨成200目粉末。
实施例1
称取2g样品，加入10mL、1mol/L的NH4Ac，20滴H2O2，摇匀充分反应，水浴超声40min，3000rpm离心20min，收集上清液，得到固体产物，再重复该步骤3次，最后加入10mL超纯水清洗，3000rpm离心20min，总共收集的上清液50mL即为吸附相。
固体产物加入10mL 2％HNO3，水浴超声40min后再加入10mL2％HNO3水浴超声40min，再加入20mL 2％HNO3静置过夜24h，反应不完全的样品仍需加入2％HNO3继续反应，直至固体产物不再有气泡冒出，3000rpm离心20min，收集上清液，最后加入10mL超纯水3000rpm离心10min，总共收集的50mL上清液即为碳酸盐相。将上清液用0.45μm的尼龙滤膜过滤加热蒸发备用，蒸发至3mL左右不出现盐类结晶即可。
由于碳酸盐岩锂含量太低，只能加大样品量，但过大的样品量造成主量元素过多。离子交换柱采用公司提供的PFA离子交换树脂柱，内径6.4mm，柱长250mm，装载8mL的AG 50W-X12(100～200目)阳离子交换树脂。首先加入4mL2％HNO3淋洗液3次，共12mL平衡柱子，然后取1mL碳酸盐相样品上样。选用2％HNO3为淋洗液，与溶解碳酸盐的介质相同，不用再另外转换介质。收集19～49mL区间的淋洗液，并对该区间前后2mL的淋洗液收集进行监测，对于肉眼可见的粘稠、粘度大的样品收集9～49mL区间的淋洗液进行二次过柱，得到洗脱液。
将收集的30mL洗脱液蒸干，加入2mL 2％HNO3，准备进行质谱测试。使用Neptune型MC-ICP-MS进行测试，进样浓度为100μg/L。样品通过雾化器引入Ar等离子区，7Li的信号为5V。7Li和6Li分别使用法拉第杯H4和L4同时测量。仪器工作参数：RF功率1200W，冷却气15L/min，辅助气0.6L/min，载气1.15L/min，雾化器类型为Menhard雾化器(50μL/min)，测定器真空4×10-9～8×10-9Pa。为精确测试，仪器需要1～2h才能达到充分稳定。在整个测试过程中，仪器工作条件和样品信号都比较稳定。在测定过程中，采用标准－样品交叉法(Standard-Sample-Bracketing，SSB)来校正仪器的质量分馏，标准样品和样品进样溶液的浓度相对偏差控制在10％以内。
测定样品之前，将仪器调至最佳工作状态下，先测定实验室标准溶液CAGS-Li或者国际锂标准物质IRMM-016配制的标准溶液的同位素丰度比值，待7Li/6Li比值稳定，实验室标样测定数据稳定在长期监测范围内或者IRMM-016的同位素比值在误差范围内与真值一致，方可进行样品测试。
样品测定采用自动进样，每组数据采集前需进行20s的背景测定。测试结果表示为：δ7LiL-SVEC＝[(RSP/RST)-1]×1000‰+δ7LiIRMM-016–L-SVEC，其中RSP为样品7Li/6Li比值的测定值，RST为与样品相邻的两次标样7Li/6Li比值测定值的平均。测样时每组收集20个数据，共采集2～4组数据，7Li/6Li测量精度≤±0.2‰(2SD)。样品与标准样品之间用2％硝酸清洗系统2min，将信号洗至本底范围内。得到锂同位素测定结果δ7Licarb后，根据线性方程pHsw＝-0.0681δ7Licarb+8.5444，线性相关系数R2＝0.9199。得到中新元古代海洋的pHsw值，测试结果见表1。
对实施例1中的样品采用本领域常规的方式测定碳酸盐岩硼同位素组成得到的δ11Bcarb，根据δ11Bcarb-pHSW值计算公式如下：
其中
硼酸表观电离常数pKB *＝8.597；硼同位素在硼酸和硼酸根之间的分馏系数αB＝1.0272，中新元古代海水的硼同位素组成δ11Bsw＝25‰，以及碳酸盐的硼同位素组成δ11Bcarb计算出样品对应的pH值；
实施例2～8
依据实施例1的步骤进行测试，结果如表1所示。
表1实施例1～8通过碳酸盐岩锂、硼同位素组成测定中新元古代海洋pH值的结果
本发明提供了一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法。碳酸盐岩经除去表层吸附，实现了碳酸盐相的分离，避免了碳酸盐岩中粘土等杂质对测定结果的影响。由碳酸盐岩锂同位素组成通过经验公式计算得到相应的pH值，在硼同位素以外提供了一种新的测定中新元古代海洋pH值的方法，为研究古海水pH值的演化提供了一种新方法，新思路，对于地球早期海洋的研究有重大意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种通过碳酸盐岩锂同位素组成重建中新元古代海洋pH值的方法，包括以下步骤：
(1)将碳酸盐岩与NH4Ac溶液和H2O2混合除去表层吸附，得到固体产物；所述碳酸盐岩为灰岩、白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩各类以方解石、白云石为主的岩石；所述(1)中碳酸盐岩的质量与NH4Ac溶液的体积比为2g:40～50mL，所述NH4Ac溶液的浓度为1mol/L；
(2)将所述(1)得到的固体产物与硝酸混合发生复分解反应，获得碳酸盐相；所述(2)中复分解反应后还包括：将所述复分解反应的产物依次经离心、固相水洗、过滤和滤液加热蒸发，得到碳酸盐相，所述过滤使用0.45μm的尼龙滤膜；
(3)将所述(2)得到的碳酸盐相进行离子交换树脂处理，获得洗脱液，所述离子交换树脂处理的条件包括：采用AG50W-X12阳离子交换树脂，硝酸为淋洗剂；所述(3)中AG50W-X12阳离子交换树脂的粒径为100～200目；
(4)将所述(3)得到的洗脱液进行锂同位素质谱测定，获得锂同位素测定结果δ7Licarb；所述(4)中锂同位素质谱测定的参数包括：RF功率1200W，冷却气15L/min，辅助气0.6L/min，载气1.15L/min，雾化器类型为Menhard雾化器，测定器真空压力为4×10-9～8×10-9Pa；
(5)根据式I所示线性方程和所述(4)得到的δ7Licarb，计算得到中新元古代海洋的pHsw值：
pHsw＝-0.0681δ7Licarb+8.5444式I。
2.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述(1)中碳酸盐岩的粒径为大于200目。
3.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述(1)中除去表层吸附后还包括对得到的固体产物水洗，得到洗涤相；所述洗涤相和除去表层吸附后得到的上清液构成吸附相。
4.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述(2)中硝酸分步加入。
5.根据权利要求1所述的重建方法，其特征在于，所述锂同位素质谱测定在Neptune型MC-ICP-MS中进行。
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