研究成果以“地幔汞同位素的不均一性及地幔中存在海洋汞再循環的證據(Mantle Hg isotopic heterogeneity and evidence of oceanic Hg recycling into the mantle)”為題于2022年2月17日發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。

在國家自然科學基金項目(批準號：41873047、42076076、41873026)等的資助下，中國科學院地球化學研究所尹潤生等聯合中國、美國、德國多位科學家在汞的深部地球化學循環方面取得了新進展。研究成果以“地幔汞同位素的不均一性及地幔中存在海洋汞再循環的證據(Mantle Hg isotopic heterogeneity and evidence of oceanic Hg recycling into the mantle)”為題于2022年2月17日發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28577-1。

汞(Hg)是一種備受矚目的全球性污染物，然而相對表生系統汞的地球化學循環而言，目前對地球深部汞循環的認識程度還遠遠不夠。地球表層發生的汞的光致還原過程導致海洋儲庫(如海水、大洋沉積物)普遍富集奇數汞同位素(Δ199Hg< 0)、陸地儲庫(如植物、土壤)虧損奇數汞同位素(Δ199Hg>0)。相比而言，原始地幔的Δ199Hg接近0。不同儲庫之間的Δ199Hg信號差異使利用汞同位素揭示汞的深部循環成為可能。此項工作對全球不同類型的玄武巖樣品，如洋中脊玄武巖、島弧玄武巖、洋島玄武巖及溢流玄武巖開展研究，發現：(1)不同類型玄武巖的汞同位素組成變化較大，揭示地幔汞存在不均一性;(2)洋中脊玄武巖和島弧玄武巖樣品存在顯著的正Δ199Hg值，揭示海洋儲庫的汞可經洋殼俯沖作用再循環至上地幔;(3)少量洋島玄武巖及溢流玄武巖樣品也存在微弱的汞同位素非質量分餾信號，揭示少量俯沖的汞可進入下地幔，但是大多數樣品Δ199Hg接近0‰，揭示下地幔再循環的汞較少(圖)。上述發現為汞的深部地球化學循環提供了新認識。