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对贝壳化石举行LIBS元素剖析于古情形和古天气研究的突破性意义

1. 应用LIBS手艺对大宗贝壳化石举行快速自动丈量
，对古情形和古天气研究具有突破性意义

生物地球化学的数据常作为海洋环流、冰川/间冰期天气、人为天气转变等的情形研究手段。

贝壳生命周期中的元素转变能够反应其时的情形状态。贝壳的主要因素是碳酸盐
，故而耐久不腐。同时
，贝壳化石漫衍普遍
，在地质、考古、古天气的研究中
，从低海拔到高海拔区域都常有发明。以是很是适合应用于古情形研究。

海水温度会影响微量元素（例如Mg和Sr等）对贝壳碳酸盐晶体结构中的Ca元素的替换。据此
，Asier等人（意大利坎塔布里亚大学以及曼彻斯特科学与工程学院
，2017）通过对史前食用贝类化石边沿的Mg/Ca剖析
，判断它被人捕食的季节。Asier等人提出
，通过研究贝壳生涯的古情形、被捕食情形
，我们可以得知同时期人类的生涯状态
，团结其它考古证据
，研究昔人类和其它动植物应对情形的方法。

必需认可的是
，生物地球化学数据会因样品来由和种类的影响而波动
，以是需要普遍丈量
，用大宗数据来包管实验效果的可靠性。应对此需求
，LIBS手艺的丈量速率快、精度高、设置无邪、实验本钱低的综合优势是其它手艺无法相比的
，在古天气重修和古情形研究中具有重大的潜力。

FireFly LIBS系统关于古情形研究具如下特色优势：

§ 266nm、532nm、1064nm中恣意两种引发波长可选性
；通过软件自动切换波长
，无须手动调试
；

§ 高区分率检测系统
，减小谱线滋扰
，优化检测极限
；

§ 元素漫衍成像的全自动快速丈量
，最高丈量速率1秒钟100次
；

§ 海量数据全自动高速处置惩罚功效
；

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，实现最优性价比。

2. LIBS元素漫衍成像丈量手艺将古情形、古天气重修和地球生物化学研究推向新的高度

最主要的是
，LIBS手艺能够对元素举行定性定量漫衍成像丈量（Mapping）。例如能够获得Mg/Ca在贝壳化石中的空间漫衍转变
，它能够像年轮一样反应其生长历程中的季节转变和天气波动
，这是古板元素丈量步伐无法做到的。

希腊电子结构与激光研究院的Hausmann等人与澳大利亚地理学院相助
，应用LIBS手艺对采自10个所在的大宗现代贝壳举行高区分率元素漫衍成像（Mapping）生长追踪从而建设天气模子
，并用现实天气数据举行校正
，刷新了基于贝壳化石元素剖析数据举行古天气重修的准确性和时间跨度。论文于2019年揭晓在Scientific Reports上。

Hausmann感伤道：在应用LIBS手艺之前
，我们历来没设想过可以丈量十多个贝壳或者获得这么好的数据
，之前的实验远达不到天气重修的数据要求。能够将成百上千的贝壳元素数据举行比照
，使天气重修成为了全新的游戏。

引自:N. Hausmann, A. L. Prendergast, A. Lemonis, J. Zech, P. Roberts, P. Siozos & D. Anglos
，Extensive elemental mapping unlocks Mg/Ca ratios as climate proxy in seasonal records of Mediterranean limpets. [J]., Scientific Reports volume 9, Article number: 3698 (2019)