2018年5月23日
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中国北方沙漠粘粒铁矿物与化学形态取得进展

铁元素是生物体重要的营养元素,粉尘里的含铁矿物是影响远洋浮游植物生物可利用铁的重要因素之一。全球“高营养盐、低叶绿素”(HNLC)海域需要足够的铁促进浮游植物生长,降低大气CO2含量,进而缓解全球变暖的趋势。北太平洋是HNLC海域之一,我国北方沙漠的含铁粉尘经盛行西风或冬季风长途搬运、沉降到北太平洋,成为太平洋铁的重要来源之一。粉尘源区释放的主要矿物中铁形态对提高全球粉尘中铁循环模型的预测的重要依据,粉尘含铁矿物及形态研究也倍受大气过程研究关注,然而亚洲粉尘铁源释放缺乏系统的调查。

地球科学与工程学院季峻峰研究团队和地理科学与海洋学院鹿化煜研究团队合作,针对我国北方沙漠的地表沉积物样品,联合地球化学连续提取、漫反射光谱、X射线衍射等方法,着重研究了能够长距离传输粘土粒级(< 2 µm)中的含铁矿物及其地球化学形态,获得主要认识有(1)中国主要沙漠表层沉积物粘粒中含铁矿物和铁形态西部沙漠和东部沙地存在明显空间分布差异,西部沙漠铁矿物和铁形态分布特征可能和青藏高原隆升存在联系;(2)塔克拉玛干沙漠中易还原铁氧化物含量高于其它沙漠,这种现象可能与盆地周围山脉剥蚀/风化所致通过高山作用输送至塔克拉玛干沙漠;(3)沙漠沉积物粘土粒级中潜在输送给太平洋的主要含铁矿物是针铁矿和绿泥石;(4)研究提供了东亚主要尘源区的含铁矿物及化学形态的数据,可能有效提高全球粉尘铁模型的基础数据之一。

图1 中国沙漠表层沉积物粘粒中铁矿物与铁形态分布特征

研究成果《Iron Mineralogy and Speciation in Clay-Sized Fractions of Chinese Desert Sediments》(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD027733/full)。研究成果发表在地球科学知名杂志《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》,南京大学为第一署名和通讯作者单位,该工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的资助。

(地球科学与工程学院 科学技术处)