自生碳酸鹽匯有了識別方法
- 發佈時間：2016-04-06 03:31:34 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者吳長鋒 通訊員楊保國）中國科學技術大學地球和空間科學學院鄭永飛院士研究組在碳迴圈研究領域取得重要進展，首次提出鑒別地球隱藏的主要碳匯——自生碳酸鹽的地球化學方法。研究成果發表在日前出版的《自然·通訊》）上。
自生碳酸鹽是除原始海相碳酸鹽和有機碳以外的第三個主要的全球碳匯。鑒別自生碳酸鹽匯對於認識地球表面的碳和鈣迴圈，以及理解碳迴圈在大氣氧演化中的作用，都具有重要意義。然而目前還缺乏一種清晰的方法來區分自生碳酸鹽匯和原始海相碳酸鹽匯。
鄭永飛研究組通過對華南地區同時含這兩類碳酸鹽的早三疊紀地層進行系統的地球化學研究，發現可以通過碳酸鹽鈾含量與碳同位素組成相結合的方法來區分這兩個碳酸鹽匯。他們發現，原始海相碳酸鹽和自生碳酸鹽在鈾含量和碳同位素組成上存在差異，其中原始海相碳酸鹽鈾相對虧損而富集重碳同位素。造成這一差別的主要原因有兩個：一是有機碳在沉積物孔隙水中存在一系列帶狀分佈的生物及非生物降解過程，這些過程造成了自生碳酸鹽的碳同位素變化；二是鈾在海水和孔隙水中具有不同的濃度、價態和存在形式，造成了自生碳酸鹽匯比原始海相碳酸鹽匯的鈾含量高。
通過數值模型，他們重現了自生碳酸鹽在生長過程中碳同位素組成和鈾含量的變化，並且模擬出對應的孔隙水化學組成剖面也與現代海洋學的觀察相符。審稿人認為，這是一項基礎性發現，對於解釋沉積碳酸鹽的碳同位素組成、認識地球碳迴圈的歷史、探索地球歷史上大氣氧含量變化的原因以及預測未來的碳迴圈（包括大氣二氧化碳的含量），都具有重要參考價值。
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