中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院鄭永飛院士研究組在碳循環(huán)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次提出鑒別地球隱藏的主要碳匯——自生碳酸鹽的地球化學(xué)方法。研究成果發(fā)表在日前出版的《自然·通訊》）上。

自生碳酸鹽是除原始海相碳酸鹽和有機(jī)碳以外的第三個(gè)主要的全球碳匯。鑒別自生碳酸鹽匯對(duì)于認(rèn)識(shí)地球表面的碳和鈣循環(huán)，以及理解碳循環(huán)在大氣氧演化中的作用，都具有重要意義。然而目前還缺乏一種清晰的方法來區(qū)分自生碳酸鹽匯和原始海相碳酸鹽匯。

鄭永飛研究組通過對(duì)華南地區(qū)同時(shí)含這兩類碳酸鹽的早三疊紀(jì)地層進(jìn)行系統(tǒng)的地球化學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)可以通過碳酸鹽鈾含量與碳同位素組成相結(jié)合的方法來區(qū)分這兩個(gè)碳酸鹽匯。他們發(fā)現(xiàn)，原始海相碳酸鹽和自生碳酸鹽在鈾含量和碳同位素組成上存在差異，其中原始海相碳酸鹽鈾相對(duì)虧損而富集重碳同位素。造成這一差別的主要原因有兩個(gè)：一是有機(jī)碳在沉積物孔隙水中存在一系列帶狀分布的生物及非生物降解過程，這些過程造成了自生碳酸鹽的碳同位素變化；二是鈾在海水和孔隙水中具有不同的濃度、價(jià)態(tài)和存在形式，造成了自生碳酸鹽匯比原始海相碳酸鹽匯的鈾含量高。

通過數(shù)值模型，他們重現(xiàn)了自生碳酸鹽在生長(zhǎng)過程中碳同位素組成和鈾含量的變化，并且模擬出對(duì)應(yīng)的孔隙水化學(xué)組成剖面也與現(xiàn)代海洋學(xué)的觀察相符。審稿人認(rèn)為，這是一項(xiàng)基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)，對(duì)于解釋沉積碳酸鹽的碳同位素組成、認(rèn)識(shí)地球碳循環(huán)的歷史、探索地球歷史上大氣氧含量變化的原因以及預(yù)測(cè)未來的碳循環(huán)（包括大氣二氧化碳的含量），都具有重要參考價(jià)值。