CG|汞生物地球化学循环与深部汞循环

这篇文章探讨了汞（Hg）的生物地球化学循环与深部汞循环之间的联系，特别是从大气-陆地-海洋系统到地球内部储库（例如地幔和地壳）的汞循环。以下是其核心内容的概述：

### 研究背景

- 汞是一种挥发性、生物累积性和有毒的重金属，其全球分布受到大气-陆地-海洋系统的生物地球化学循环和地球内部储库的深部循环的控制。

- 汞的生物地球化学循环相对研究得较为充分，但深部循环的约束仍然相对较少。

### 研究目的

- 通过汞同位素的视角，综述了大气-陆地-海洋系统和地球内部储库中汞的分布，重点探讨了将汞生物地球化学循环与深部汞循环联系起来的研究。

### 主要发现

1. **大气-陆地-海洋系统中的汞分布**：自然和人为活动将大量汞释放到大气中，这些汞在全球范围内传输，并沉积到陆地和海洋系统中。

2. **地幔和地壳中的汞分布**：地幔和地壳的主要组成部分（如中洋脊玄武岩和花岗岩）的汞含量远低于大气-陆地-海洋系统，这主要是由于火山汞(0)的脱气作用和含汞矿床的形成。

3. **汞同位素的利用**：汞同位素，特别是Δ199Hg值，在追踪地表汞循环进入地幔和地壳方面非常有用。

4. **大气中汞的光还原作用**：产生气态汞(0)的负Δ199Hg值和汞(II)物种的正Δ199Hg值，导致陆地系统（主要沉积汞(0)）的Δ199Hg值为负，海洋系统（主要沉积汞(II)）的Δ199Hg值为正。

5. **地幔和地壳的汞同位素组成**：中洋脊玄武岩（MORBs）和岛弧相关玄武岩（IABs）显示出正Δ199Hg值，表明海洋汞通过板块俯冲循环到洋壳和上地幔。大洋岛玄武岩（OIBs）和大陆溢流玄武岩（CFBs）主要显示接近零的Δ199Hg值，表明有限的地表汞循环进入下地幔。花岗岩显示出正到负的Δ199Hg值，表明大陆地壳从交代的地幔和重熔的陆地物质中接收汞。

### 结论

- 汞的生物地球化学循环和深部循环是相互联系的。

- 地球内部储库释放的汞和从大气-陆地-海洋系统通过板块构造循环回地球内部储库的汞共同控制了大气-陆地-海洋系统中汞的预算和环境影响。

- 汞同位素在大气-陆地-海洋系统的汞循环研究中得到了广泛的应用，并且对于约束深部汞循环和成因和成矿追踪具有强大的潜力。