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咨询电话:钼元素是自然界中广泛存在的氧化还原敏感元素,因而,海洋环境中钼同位素被广泛应用于古海洋沉积与古气候、大洋缺氧等重大地质历史事件的指示。但是,针对控制钼在海洋中的循环长期存在两个争议:(1)控制钼迁移转化的地球化学机制:尽管钼同位素分馏实验揭示,钼在海洋环境中的迁移转化主要受锰矿物控制(Kashikabara et al., 2011),但是海底中铁矿物含量远高于锰矿物且铁矿物吸附性很强,铁矿物应是控制海洋中钼迁移转化的主要因素(Goldberg et al., 2009),(2)海洋中针铁矿表面钼的分子结构:Arai, 2010提出以边共享与角共享两种四面体存在,但是Kashikabara et al., 2011提出以边共享四面体与八面体混合存在。针对以上问题, 我校王新宇副教授与英国布里斯托大学David M. Sherman教授,通过分子动力学与同步辐射方法,提出钼在针铁矿表面是以单齿四面体角共享结构存在,结合实验首次建立了海洋环境中钼在海水-大洋锰结核之间的热力学吸附模型,确立了铁矿物(57%)和锰矿物(43%)是控制海洋环境中钼元素循环的重要机制,提出了两个新的认识:(1)钼元素在海水-锰结核之间分配已达到热力学平衡;(2)钼同位素在海水-锰结核之间分馏没有达到平衡,可能存在热液来源。
研究成果受到国家自然科学基金委(41807357)资助,近期发表于国际地学顶尖刊物GCA(影响因子5.01),我校地科院王新宇副教授为本论文的第一兼通讯作者,成都理工大学为第一发表单位,GCA是地球科学领域的Nature index刊物,国际很多奠基性与原创性的地球化学工作发表在GCA上, 2019年《世界学术期刊学术影响力指数(WAJCI)年报中》GCA位于地球化学与地球物理分区排名第一。

图1. 钼及其同位素在海水-大洋锰结核之间的热力学平衡机制