中國北方沙漠粘粒鐵礦物與鐵化學形態取得進展

鐵元素是生物體重要的營養元素，粉塵里的含鐵礦物是影響遠洋浮游植物生物可利用鐵的重要因素之一。全球「高營養鹽、低葉綠素」（HNLC）海域需要足夠的鐵促進浮游植物生長，降低大氣CO2含量，進而緩解全球變暖的趨勢。北太平洋是HNLC海域之一，我國北方沙漠的含鐵粉塵經盛行西風或冬季風長途搬運、沉降到北太平洋，成為太平洋鐵的重要來源之一。粉塵源區釋放的主要礦物中鐵形態對提高全球粉塵中鐵循環模型的預測的重要依據，粉塵含鐵礦物及形態研究也倍受大氣過程研究關注，然而亞洲粉塵鐵源釋放缺乏系統的調查。

研究組針對我國北方沙漠的地表沉積物樣品，聯合地球化學連續提取、漫反射光譜、X射線衍射等方法，著重研究了能夠長距離傳輸粘土粒級（< 2μm）中的含鐵礦物及其地球化學形態，獲得主要認識有（1）中國主要沙漠表層沉積物粘粒中含鐵礦物和鐵形態西部沙漠和東部沙地存在明顯空間分布差異，西部沙漠鐵礦物和鐵形態分布特徵可能和青藏高原隆升存在聯繫；（2）塔克拉瑪干沙漠中易還原鐵氧化物含量高於其它沙漠，這種現象可能與盆地周圍山脈剝蝕/風化所致通過高山作用輸送至塔克拉瑪干沙漠；（3）沙漠沉積物粘土粒級中潛在輸送給太平洋的主要含鐵礦物是針鐵礦和綠泥石；（4）研究提供了東亞主要塵源區的含鐵礦物及化學形態的數據，可能有效提高全球粉塵鐵模型的基礎數據之一。

圖1中國沙漠表層沉積物粘粒中鐵礦物與鐵形態分布特徵

研究成果《Iron Mineralogy and Speciation in Clay-Sized Fractions of ChineseDesert Sediments》發表在地球科學知名雜誌《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》，南京大學為第一署名和通訊作者單位。該項目論文請參閱：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD027733/full。

感謝地球科學與工程學院表生地球化學教育部重點實驗室等平台的大力支持，該工作得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃等項目的資助。

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