大陆风化如何驱动地球系统气候变化一直是地学研究的前沿，近年来，借助边缘海或深海沉积记录，锂同位素被广泛用来研究不同时间尺度上风化与气候的耦合关系。但是，在物质由陆向海输运的过程中，特别是在河口地区，溶解态或颗粒态物质所携带的陆源风化信号是否被改变，一直存有争议。最近，我院杨承帆博士与合作者的最新研究成果在国际著名地学杂志《Geochemical Perspectives Letters》上发表。该工作研究长江口地区水体混合过程中溶解态和颗粒态锂同位素行为，验证陆源风化信号入海过程中是否保守。
研究结果显示长江口水体混合过程中，溶解态锂含量随水体盐度的增加线性增加，锂同位素组成也表现出两端元混合的趋势（图1），表明在河水与海水混合过程中溶解态锂及其同位素行为保守，流域风化信号（Li和δ7Li）可以传递到海洋；同时，在低盐度端元，溶解态δ7Li值对海水输入较为敏感（图1b），今后利用河口样品估算入海锂通量及锂同位素组成时须特别考虑样品是否受到海水的影响。
图1（a）溶解态锂含量与水体盐度变化二元图及（b）溶解态锂同位素组成（δ7Li）、水体盐度与锂含量倒数（1/Li）相互关系图
河口地区悬浮物锂同位素地球化学行为除了受到水动力分选效应的影响外，还受到颗粒絮凝和再悬浮过程的影响。随着悬浮物向外海输运，粘土矿物含量下降，而细颗粒碎屑矿物含量升高，悬浮物锂同位素组成逐渐均一化，接近上陆壳锂同位素平均值（图2）。因此，在边缘海地区利用沉积物全岩锂同位素组成示踪地质历史时期大陆风化过程需要慎重，相对于水动力分选过程，絮凝以及再悬浮导致的锂同位素变化难以校正。
图2（a）悬浮物Li/Si与Al/Si变化二元图（b）悬浮物锂同位素组成（δ7Li）与Li/Al变化二元图
杨承帆博士为该论文第一作者，我院杨守业教授为通讯作者。该项研究得到国家自然科学基金（41991324, 41730531）、法国国家科研署（ANR-15-CE31-0013），以及中国博士后面上基金（2021M692416）的资助。
全文链接：https://www.geochemicalperspectivesletters.org/article2133/
撰稿：杨承帆
编辑：高小丰