中国科学院广州地球化学研究所副研究员何妙洪/研究员韦刚健和中国科学院深海科学与工程研究所研究员彭晓彤/副研究员许恒超团队合作，通过深水珊瑚硫同位素分馏的原位分析，研究揭示了深水柳珊瑚骨骼硫同位素发生显著分馏。相关成果近日发表于《地球物理研究杂志-生物地球科学》（Journal of Geophysical Research: Biogeosciences）。

深水柳珊瑚照片以及分析横截面。研究团队供图

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海水硫酸盐是地表最大的硫储库，其硫同位素组成与全球气候、海水氧化还原状态和大气化学息息相关。而海水δ³⁴S记录一般通过载体如碳酸盐、硫酸蒸发岩和重晶石，但是这些载体所记录的海水δ³⁴S偶尔会发生争议，关于它们结果的不一致性过去普遍归因于成岩蚀变。然而，近年研究发现生物碳酸盐记录的δ³⁴S与海水偏离±1‰，被认为可能存在生命效应（vital effects）。尽管如此，传统的全岩分析（平均较大样品区域变化和非生物影响）难以甄别具体的生命效应过程以及其真实的影响程度。

针对以上科学问题，研究人员建立离子探针原位的碳酸盐硫同位素分析，并应用于深水柳珊瑚骨骼横截面，揭示深水柳珊瑚骨骼硫同位素发生显著分馏，从最亏损³⁴S的横截面的核心（δ³⁴S=19‰）增加到相对恒定的骨骼外侧（22.5‰），这远远超过了过去的认识[与海水分馏值（±1‰）]。另外，结合原位的氧同位素、元素组成（Mg、S、O）、拉曼光谱和骨骼晶体形貌特征确定了具体的生命效应过程是通过表面捕获的动力学过程控制。

该研究对于深入理解生命效应以及评估生物碳酸盐作为高分辨率硫同位素记录载体和理解生物矿化的本质机理具有重要意义。

上述研究得到国家自然科学基金、中国科学院广州地化所所长基金和广州市科技计划等项目的联合资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2024JG008032