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位于中美洲的巴拿马海道曾是连通赤道东太平洋和大西洋的开放洋流通道。巴拿马海道从中新世开始的逐渐关闭过程不仅改变了太平洋和大西洋海水的洋流模式，还可能对上新世北半球大冰期的开始有重要作用。但是，目前对于巴拿马海道关闭过程中的洋流变化过程并不完全清楚。
海洋中的Nd同位素是一种新的洋流示踪指标。通过研究保存在各种海洋记录中的海水Nd同位素演化信息可以重建古洋流的变化过程。为了恢复巴拿马海道关闭过程中的洋流变化情况，本研究利用Nd同位素作为古洋流的示踪指标，分析了位于巴拿马海道加勒比海一侧的ODP-999A以及太平洋一侧的ODP-677A和ODP-1241A三个钻孔沉积物中自生Fe-Mn氧化物组分的Nd同位素。
由于受中美洲火山活动的影响，999站沉积物中含有加～0-20％的火山灰组分。为了评估火山灰物质对Fe-Mn氧化物中Nd同位素的潜在影响，对999站6个样品进行了分步浸取实验。对用醋酸缓冲溶液除碳酸盐组分以及用盐酸羟胺提取Fe-Mn氧化物两个过程中不同浸泡时间的浸取液进行了Sr、Nd同位素组成分析。浸取实验的结果显示火山灰物质对沉积物中碳酸盐和Fe-Mn氧化物组分的Sr同位素有明显影响，而浸取过程中火山灰物质对Fe-Mn氧化物中的Nd同位素影响可能不大。此外，999站中Fe-Mn氧化物的稀土元素含量配分形态，以及与鱼牙齿中Nd同位素记录的比较等多条证据表明999站记录到的Nd同位素变化可能并不受火山物质的控制，而与洋流变化相关。太平洋两个钻孔的时间分辨率虽然不高，但从中获得的Nd同位素演化趋势与太平洋中其他站位的演化趋势相似，且与加勒比海中的Nd同位素演化趋势不同。这表明677站和1241站的Nd同位素记录可能也反映了洋流的演化信息。
～15-10 Ma，加勒比海海水的Nd同位素在-3-0之间波动。这么高的εNd值可能是由于巴拿马海道开启时大量太平洋海水流入导致的。～10-4 Ma间，加勒比海水的εNd值逐渐降低，这可能是由于随着巴拿马海道的逐渐关闭，来自于太平洋的海水逐渐减少导致的。～4 Ma至今，加勒比海水的Nd同位素基本保持在-6.5左右，这说明巴拿马海道的最终关闭可能在～4 Ma时已经完成。因为海道关闭带来的洋流变化在～4 Ma时已经完成，所以巴拿马海道的关闭可能不是造成～2.7 Ma时北半球大冰期开始的直接原因。综合前人以及本研究的Nd同位素数据发现赤道东太平洋一侧海水Nd同位素从～11 Ma以来变化不大，这可能表明这段时期内通过巴拿马海道流入太平洋的大西洋海水不多。
由于目前加勒比海以及赤道东太平洋海水的Nd同位素数据较少，今后直接测量这些区域海水的Nd同位素组成将对进一步弄清火山物质对区域海水Nd同位素的影响具有积极意