近日，中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学学科组副研究员王志兵、研究员韦刚健等联合南京大学博士洪清泉，在河口系统中钼（Mo）同位素的分馏机制研究方面取得重要进展，揭示了河口系统中早期成岩作用对陆地向海洋输入Mo同位素组成的降低影响。相关成果发表于《地球化学、地球物理学、地球系统学》。
精确限定陆地向海洋输入Mo同位素组成对于利用Mo同位素准确重建地质历史时期全球海洋的氧化和缺氧事件至关重要。作为陆地与海洋物质及能量交换的关键节点，河口系统可能会显著影响河流输入海洋的Mo同位素组成。因此，揭示河口系统中Mo同位素分馏的机制，并量化其对河流Mo同位素组成的影响程度，是精确确定河流向海洋输入Mo同位素组成的核心任务。然而，目前对于河口系统中Mo同位素分馏的程度和机制尚不完全明确，特别是缺乏对沉积物早期成岩孔隙水释放对Mo同位素影响的直接评估。
针对这一问题，研究人员选择中国第二大河流河口—珠江口为研究对象，系统地开展了河口系统溶解态和颗粒物δ98Mo的季节性与空间分布变化的调查研究。研究结果显示，不论是冬季还是夏季，珠江口水体δ98Mo的值都明显偏离了河水与海水理论混合线的预期。通过估算表层沉积物孔隙水释放Mo通量和分析其同位素组成，该研究提出早期成岩过程中孔隙水的释放是导致珠江口水体δ98Mo值低于预期的主要原因。
鉴于全球河口以及沿海地区普遍存在着低氧或缺氧沉积环境，这种成岩过程的释放可能对全球河流输入海洋的Mo同位素产生显著的降低效应。同时，随着盐度的增加，珠江口颗粒物δ98Mo值显示出上升趋势（从0.02‰增至1.62‰），这表明陆源输入到海洋颗粒物δ98Mo值超过了上地壳（UCC）的平均值。这一趋势主要受到铁（氢）氧化物吸附和解吸作用的影响。
该研究为理解河口系统中Mo同位素的分馏机制提供了新的见解，并对深入探究地球表生过程中Mo同位素循环及精确确定河流向海洋输入的Mo同位素组成具有重要意义。
相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2023GC011251
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