长江口-东海陆架黏土中高活性铁的富集效应及环境控制机制

作     者：徐飘飘 苏妮 连尔刚 王锐 杨守业 XU Piaopiao;SU Ni;LIAN Ergang;WANG Rui;YANG Shouye

作者机构：同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 生态环境部太湖流域东海海域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心上海200125 同济大学长江水环境教育部重点实验室上海200092 

出 版 物：《海洋地质与第四纪地质》 (Marine Geology & Quaternary Geology)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：54-64页

核心收录：

学科分类：070704[理学-海洋地质] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

基　　金：国家自然科学基金“台湾流域风化过程中的稳定Sr同位素地球化学行为与地学意义”(42173008) “陆海界面边界交换反应对长江口Sr元素循环的影响”(42376170) 上海市自然科学基金“长江口-东海陆架反风化作用的锶稳定同位素示踪研究”(23ZR1466900) 

主　　题：铁相态 黏土组分 富集效应 长江口 东海 

摘      要：铁元素的化学相态分析是深入理解沉积物的来源、环境演化以及铁参与的生物地球化学循环的关键手段,但不同粒级沉积物中铁化学相态研究薄弱,制约了表生铁循环的研究认知。本文选择长江口-东海陆架表层沉积物,通过六步提取法分析沉积物全样及其黏土组分中总铁(FeT)、高活性铁(FeHR)、弱活性铁(Fe_(PR))和不活性铁(Fe_(U))的含量,含量均遵循Fe_(HR)Fe_(PR)Fe_(U)。全样中Fe_(T)和Fe_(HR)的含量与平均粒径、黏土、有机碳和铝含量密切相关,表明富含有机质的黏土矿物易于富集高活性铁;相较于全样,黏土组分中Fe_(HR)/Fe_(T)比值升高10%,而Fe_(PR)/Fe_(T)比值则降低10%,反映黏土组分对高活性铁的富集效应。河口动力环境基本控制沉积物中Fe的相态分布,长江口最大浑浊带沉积物全样中Fe_(T)和Fe_(HR)含量较高,且受粒度的影响显著;黏土组分可以显著消除粒度效应的影响,Fe_(T)和Fe_(HR)被大量截留在最大浑浊带前缘的河口低盐度区域;而在中高盐度的口外区域,Fe的来源相对稳定,主要为富Fe_(HR)的长江源和贫Fe_(HR)的陆架源沉积物混合。本研究揭示黏土组分在流域-河口-陆架的迁移可能主导了高活性Fe在陆海界面的分布和循环过程,这对深入理解入海颗粒态Fe的源汇过程、地球化学循环及其环境效应有重要参考价值。