近日，硕士研究生顾庭舞在姜伟教授等的指导下，以第一作者在地学经典期刊Journal of Geophysical Research: Earth Surface（中国科学院二区）上发表了题为“High-Resolution Coral Records of Rare Earth Elements and Yttrium in Seawater Driven by Submarine Groundwater Discharge in a Basalt Island: A Case Study in the Northern South China Sea”的研究论文。该研究首次揭示了珊瑚记录的热带岛屿玄武岩风化入海通量对表层海水稀土元素的影响。

稀土元素是一组化学性质相似的元素，其化学性质随着原子序数有规律地变化，被认为是海洋地球化学过程的可靠示踪剂。全球海水稀土元素循环模型仍存在源-汇不平衡，特别是热带火山岛地区高活性玄武岩风化通量及海底地下水排泄等关键端元的定量贡献尚未厘清。南海北部涠洲岛是第四纪玄武岩喷发形成的火山岛屿，本研究通过分析涠洲岛海域人为活动影响相对较弱时期（1999-2008年）澄黄滨珊瑚骨骼的稀土元素地球化学参数的特征变化，重建了表层海水中稀土元素相关参数的历史变化。

研究结果表明，在没有受到显著人为影响的情况下，海底地下水排泄输送的玄武岩风化通量是热带火山岛沿海地区的主要来源。此外，基于多个气候与环境数据的综合分析，冬季季风驱动的沉积物再悬浮作用和海洋生物颗粒的吸附-解吸过程也是调控涠洲岛海域表层海水稀土元素动态变化的重要机制。研究发现，在雨季涠洲岛海底地下水排泄作为海域稀土元素主要来源的背景下，玄武岩风化通量可能是控制珊瑚礁区海水钇/钬比值异常升高的主导机制。这项研究为热带火山岛屿海洋稀土元素潜在来源提供了科学依据，也为全球其他热带区域火山岛屿的海洋环境变化历史重建提供了可靠依据。

文章信息如下：

Gu T., Jiang W., Han Y., et al. (2025). High-resolution coral records of rare earth elements and yttrium in seawater driven by submarine groundwater discharge in a basalt island: A case study in the northern South China Sea, Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 130: e2024JF008239. https://doi.org/10.1029/2024JF008239

论文首页

文字作者：顾廷舞

图片来源：论文首页

编辑：周剑、李珊羽

一审一校：周剑

二审二校：姜伟

三审三校：余克服