大陸風化如何驅動地球系統氣候變化一直是地學研究的前沿，近年來，借助邊緣海或深海沉積記錄，鋰同位素被廣泛用來研究不同時間尺度上風化與氣候的耦合關係。但是，在物質由陸向海輸運的過程中，特別是在河口地區，溶解態或顆粒態物質所攜帶的陸源風化訊號是否被改變，一直存有爭議。最近，同濟大學海洋與地球科學學院楊承帆博士與合作者的最新研究成果在國際著名地學雜誌《Geochemical Perspectives Letters》上發表。該工作研究長江口地區水體混合過程中溶解態和顆粒態鋰同位素行為，驗證陸源風化訊號入海過程中是否保守。
研究結果顯示長江口水體混合過程中，溶解態鋰含量隨水體鹽度的新增線性新增，鋰同位素組成也表現出兩端元混合的趨勢（圖1），表明在河水與海水混合過程中溶解態鋰及其同位素行為保守，流域風化訊號（Li和δ7Li）可以傳遞到海洋；同時，在低鹽度端元，溶解態δ7Li值對海水輸入較為敏感（圖1b），今後利用河口樣品估算入海鋰通量及鋰同位素組成時須特別考慮樣品是否受到海水的影響。
圖1（a）溶解態鋰含量與水體鹽度變化二元圖及（b）溶解態鋰同位素組成（δ7Li）、水體鹽度與鋰含量倒數（1/Li）相互關係圖
河口地區懸浮物鋰同位素地球化學行為除了受到水動力分選效應的影響外，還受到顆粒絮凝和再懸浮過程的影響。隨著懸浮物向外海輸運，粘土礦物含量下降，而細顆粒碎屑礦物含量升高，懸浮物鋰同位素組成逐漸均一化，接近上陸殼鋰同位素平均值（圖2）。囙此，在邊緣海地區利用沉積物全岩鋰同位素組成示踪地質歷史時期大陸風化過程需要慎重，相對于水動力分選過程，絮凝以及再懸浮導致的鋰同位素變化難以校正。
圖2（a）懸浮物Li/Si與Al/Si變化二元圖（b）懸浮物鋰同位素組成（δ7Li）與Li/Al變化二元圖
楊承帆博士為該論文第一作者，同濟大學海洋與地球科學學院楊守業教授為通訊作者。該項研究得到國家自然科學基金（41991324，41730531）、法國國家科研署（ANR-15-CE31-0013），以及中國博士後面上基金（2021M692416）的資助。
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https://www.geochemicalperspectivesletters.org/article2133/