钼(Mo)同位素作为非常热门的反演古海洋缺氧历史指标是建立在一个有争议的假设之上,即认为在地质历史时期,陆源输入的δ98/95Mo与地壳岩石平均值(0.0‰)一致,且长期稳定不变。根据现代河流数据显示,河水δ98/95Mo在空间尺度上变化明显(0.15‰ ~ 2.40‰),且重于地壳岩石平均组成。而目前,关于河水δ98/95Mo在时间尺度上变化特征的工作几乎没有。同时,对河水δ98/95Mo偏重于地壳岩石的成因机制存在争议。
中国科学院广州地球化学研究所韦刚健研究员的研究小组率先建立西江和黄河河水的持续观测,建立起第一个大型水系的持续时间超过一年的δ98/95Mo时间序列,并结合西江颗粒物δ98/95Mo和已发表的长江河水δ98/95Mo数据对河水Mo同位素偏重的机制开展研究。发现西江河水δ98/95Mo季节性变化微弱(1.04‰ ~ 1.31‰,相对于NIST 3134),但偏重于世界上绝大多数河流。西江流域土壤选择性截获岩石风化出来较轻δ98/95Mo的Mo是控制西江河水δ98/95Mo偏重特征和季节变化主要因素。同时,发现中国三条主要的河流河水δ98/95Mo呈现出一种梯度(西江>长江>黄河)变化特征,这种特征是由于分布在不同的气候区的三条河流域土壤对岩石风化出来Mo的截获能力的强弱差异而引起的。
相关成果发表于国际主流期刊Chemical Geology。该项研究获得了国家自然科学基金资助。