末次冰消期以来东海内陆架沉积物活性铁命运及其环境响应

来源：古地理学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：孔凡兴, 张哲远, 徐方建, 董江, 李安春, 谷玉, 胡利民, 陈天宇, 刘喜停

单位：1 中国海洋大学海洋地球科学学院,海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛 266100; 2 南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成因机制国家重点实验室海洋地球化学研究中心,江苏南京 210023; 3 海南大学海洋科学与工程学院,海南海口 570228; 4 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室,山东青岛 266061; 5 中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室,山东青岛 266071

摘要：陆架沉积物活性铁在海洋铁生物地球化学循环中扮演着重要角色,但是其对陆架沉积环境演化的响应机制还不明确。本研究以东海内陆架EC2005岩心沉积物为例,探讨末次冰消期以来沉积环境演化对东海内陆架活性铁命运的影响。EC2005岩心沉积物总铁/铝(FeT/Al)比值平均为0.54,活性铁/总铁(FeHR/FeT)比值平均为0.29,表明长江输入的陆源细粒沉积物是研究区主要的颗粒铁来源。活性铁组分的平均含量由高到低依次为易还原的(氢)氧化物铁(Feox1,0.64%)、黄铁矿铁(Fepy,0.32%)、可还原的(氢)氧化物铁(Feox2,0.23%)、碳酸盐铁(Fecarb,0.09%)。其中,Fepy和Fecarb含量随深度变化呈现出此消彼长的趋势,这是碳酸(氢)根离子和硫化物竞争亚铁离子的结果,受末次冰消期以来沉积环境和氧化还原状态的控制。Feox1与有机碳含量的变化密切相关,并对Fepy和Fecarb含量的变化起着重要的控制作用。在陆相沉积环境中(17.3~13.1 ka),Feox1主要转化为Fecarb,Fepy含量几乎为0;在海陆过渡环境中(13.1~7.3 ka),Fecarb含量减少,Fepy含量增加; 在海相沉积环境中(7.3 ka至今),Fepy含量达到最大值,Fecarb含量在表层显著增加。本研究强调了沉积环境演化对陆架活性铁命运的控制,为研究现代和深时海洋的C-S-Fe生物地球化学循环提供了新的视角。

关键词：活性铁,东海内陆架,沉积环境,海平面变化,有机碳矿化