Abstract Chromium (Cr) is a redox-sensitive metal element with two natural oxidation states, commonly as the soluble Cr (VI) oxyanion (CrO42− or HCrO4−) and the insoluble Cr (III)-compounds. Over past two decades, developments in mass spectrometric techniques make mass-dependent Cr isotope fractionation during Cr redox reactions, Cr (III) oxidation and abiotic/biotic Cr (VI) reduction, as well as other redox-independent processes detectable. This could help identify a range of magnitudes of Cr isotope fractionation observed during terrestrial Cr mobilization, riverine transport of Cr into estuary systems, oceanic Cr cycling, and Cr sinks into sediments, and understand how Cr isotopes biogeochemically cycle at the modern Earth's surface. Based on this framework, the stable Cr isotope system is increasingly used as a paleo-environmental proxy to trace the oxygenation history of the atmosphere-hydrosphere system. In this contribution, we focus on reviewing analytical methods of stable Cr isotopes, mass-dependent Cr isotope fractionation factors determined by laboratory experiments, the biogeochemical cycle of Cr isotopes at the modern Earth's surface, and its applications as a paleo-environmental proxy, in the nearly twenty-year development. Despite several outstanding uncertainties, the stable Cr isotope system shows great promise as a powerful monitor of atmospheric and oceanic oxygenation.

中文翻译：

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现代地球表面铬同位素的生物地球化学循环及其作为古环境代理的应用

摘要 铬 (Cr) 是一种对氧化还原敏感的金属元素，具有两种自然氧化态，通常为可溶性 Cr (VI) 氧阴离子（CrO42− 或 HCrO4−）和不溶性 Cr (III) 化合物。在过去的二十年中，质谱技术的发展使得在 Cr 氧化还原反应、Cr (III) 氧化和非生物/生物 Cr (VI) 还原以及其他与氧化还原无关的过程中质量依赖的 Cr 同位素分馏成为可检测的。这可以帮助确定在陆地 Cr 动员、河流 Cr 运输到河口系统、海洋 Cr 循环和 Cr 沉入沉积物中观察到的一系列 Cr 同位素分馏量级，并了解 Cr 同位素如何在现代地球表面进行生物地球化学循环。基于这个框架，稳定的 Cr 同位素系统越来越多地用作古环境代理来追踪大气-水圈系统的氧化历史。在这篇文章中，我们重点回顾了稳定 Cr 同位素的分析方法、实验室实验确定的质量相关 Cr 同位素分馏因子、现代地球表面 Cr 同位素的生物地球化学循环及其作为古环境代理的应用。近二十年的发展历程。尽管存在一些突出的不确定性，稳定的 Cr 同位素系统显示出作为大气和海洋氧合的强大监测器的巨大希望。在近 20 年的发展过程中，由实验室实验确定的质量依赖性 Cr 同位素分馏因子、现代地球表面 Cr 同位素的生物地球化学循环及其作为古环境代理的应用。尽管存在一些突出的不确定性，稳定的 Cr 同位素系统显示出作为大气和海洋氧合的强大监测器的巨大希望。在近 20 年的发展过程中，由实验室实验确定的质量依赖性 Cr 同位素分馏因子、现代地球表面 Cr 同位素的生物地球化学循环及其作为古环境代理的应用。尽管存在一些突出的不确定性，稳定的 Cr 同位素系统显示出作为大气和海洋氧合的强大监测器的巨大希望。