北京時間今晨，《Science》在線首發（First Release）同濟大學與瑞士聯邦理工學院的合作研究成果。這項成果發現陸地來源的土壤成因有機質在海洋裡搬運和沉積過程中，從蒙脫石表面被剝離，取而代之的是海洋成因有機質，但同樣是陸地來源的巖石成因有機質，在海洋環境中與雲母和綠泥石緊密結合而不發生變化。這個結果表明，陸地來源有機質在海洋沉積物中的長期保存是由層狀矽酸鹽礦物這個一級因素所控制。
有機質長期保存至少從達爾文時代開始一直是地球科學界的難題，有機質含量和礦物表面積之間存在的重要關係早已有報導。然而，儘管前人進行了大量研究，對這種關係的性質卻一直沒有一個清楚的解釋。據該文的共同通訊作者、同濟大學海洋地質國家重點實驗室劉志飛介紹，南海及其周邊具有高度空間多樣性的粘土礦物分布特徵，為定量驗證這種關係提供了天然實驗條件。其研究團隊通過多年的調查，已揭示出南海北部的呂宋島僅提供土壤成因的蒙脫石，而臺灣島僅提供巖石成因的雲母和綠泥石。通過在南海北部布設深海沉積物捕集器錨系觀測系統，獲得時間序列源自呂宋島和臺灣島的粘土礦物及其攜帶的陸源有機質，進行放射性碳測年、有機碳穩定同位素、層狀矽酸鹽礦物表面積、以及礦物含量定量研究等高精度實驗分析，第一次清晰地揭示出粘土礦物的種類是影響有機質保存的最重要因素。
該項研究是國家自然科學基金重大研究計劃《南海深海過程演變》支持建設的「深海沉積動力過程綜合觀測系統」的重要成果，劉志飛研究團隊前期已在《Geology》《EPSL》等國際著名期刊發表多篇深海沉積過程研究成果，此文的發表進一步拓展了南海作為海洋前沿科學問題天然實驗室的研究空間。
陸源巖石成因和土壤成因有機質輸入到海洋後的保存受到層狀矽酸鹽礦物控制的演化模式
該論文第一作者為瑞士聯邦理工學院地質研究所Thomas M. Blattmann博士，共同通訊作者為Thomas M. Blattmann博士和我校劉志飛教授。
論文連結為：https://science.sciencemag.org/content/early/2019/10/02/science.aax5345 Blattmann, T.M.*, Liu, Z.*, Zhang, Y., Zhao, Y., Haghipour, N., Montluçon, D.B., Plötze, M., Eglinton, T.I. Mineralogical control on the fate of continentally-derived organic matter in the ocean. Science, 3 October 2019 (DOI: 10.1126/science.aax5345).