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，中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学学科组王志兵副研究员、韦刚健研究员等联合南京大学洪清泉博士，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 98Mo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 98Mo的值都明显偏离了河水与海水理论混合线的预期（图1）。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 98Mo值低于预期的主要原因（图2）。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 98Mo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 98Mo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（图3）。这项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。
该研究成果近期发表于国际知名地学刊物《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》。该项研究获得了国家重点研发计划，国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金重大项目、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）人才团队引进重大专项等项目支持。
论文信息： Zhibing Wang*(王志兵), Feng Ye(叶丰), Jie Li(李杰), Jinlong Ma(马金龙), Yiwei Chen(陈怡伟), Xi Liu(刘熙), Chao Huang(黄超), Ti Zeng(曾提), Gangjian Wei(韦刚健), Qingquan Hong(洪清泉). Diagenesis decreasing the Mo isotopic composition in estuarine systems: Implications for constraining its riverine input to ocean. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2024, 25, e2023GC011251. https://doi.org/10.1029/2023GC011251
图1（a）珠江口水体Mo浓度与盐度相关性图，（b）珠江口水体1/Mo比值与 98Mo值的关系图。理论混合线由珠江河流水体（含西江、北江、东江）和中国南海海水端元确定。
图2珠江口水体线性图（a）(Mo/S)–(Mn/S); （b）？ 98Mo Mea-Mix–(Mn/S); （c）？ 98Mo Mea-Mix–(Mo/S)。
图3珠江口颗粒物相关性图：（a）夏季 Mo/Al与Fe/Al比值; （b）夏季 98Mo值与Fe/Al比值；（c）冬季和夏季 98Mo值与 13C POC值；（d）冬季Fe Fe-Ox/Fe Bulk和Mo Fe-OX/Mo Bulk比值与盐度; （e）冬季Fe Fe- Ox/Fe Bulk和Mo Fe-OX与 98Mo值; （f）冬季 Fe Fe-Ox/Fe Bulk与Mo Fe-OX/Mo Bulk的对比。Fe Fe- Ox/Fe Bulk和Mo Fe-OX/Mo Bulk比值分别表示Fe氧化物相中的Mo的Fe和Mo与全岩中的比值。
附件下载：