在全球变暖驱动下，西南极阿蒙森海冰川消融持续加剧，思韦茨等“末日冰川”快速退缩，大量冰蚀碎屑、古老风化物质随融水、海流输入临近海域，深刻改变南大洋物质与碳循环格局。阿蒙森海是重建南极古气候、解析硅酸盐风化调控碳循环的核心区域。但现代冰川搬运的沉积物中混杂大量渐新世之前古风化再循环物质，古风化信号会严重干扰冰期-间冰期气候记录解读；同时冰下埋藏的古沉积地层富含远古碳，冰川侵蚀再搬运过程会释放封存碳，其对现代海洋生物地球化学循环的贡献始终缺少定量约束，制约我们准确评估极地冰盖消融的全球气候反馈效应。

      本研究依托我国近年南极考察航次，通过“雪龙”号破冰船在阿蒙森海西部采集的一系列表层沉积物样品，系统开展粘土粒级（小于2μm）XRD 矿物鉴定、主微量元素测试，以及 Sr-Nd-Li-Mg 多同位素分析，构建了一套适用于识别极地沉积区分现代冰川风化与古风化物质的多代用指标指纹体系。矿物与同位素数据清晰揭示区域空间分布差异：东部海域高岭石、化学蚀变指数 CIA、δ26Mg 更高、δ7Li 更低，保存了渐新世前暖期强烈化学风化特征；西部以绿泥石、伊利石为主，风化指标偏弱，记录现代寒冷环境下冰川物理风化信号。团队基于同位素组成建立质量平衡混合模型，将沉积物物源划分为晚新生代火成岩、渐新世前火成岩、渐新世前沉积岩三大物源端元，并完成占比定量计算。结果显示阿蒙森海东部陆架粘土沉积物中古风化物质最高可达60%，沿岸洋流输送区域占比稳定在 30%–50%；西部沉积物主体为新生代火山岩现代冰川风化产物，最高占比 64%。冰川运动与沿岸洋流是控制沉积物空间分布的核心动力，冰盖消融引发的古地层侵蚀会将地质时期封存碳重新释放进入现代海洋循环。该研究实现西南极古风化沉积物的定量评估，有助于厘清再循环物质对极地古气候代用指标的干扰；构建的多同位素定量模型与矿物地球化学识别框架，拓展了南极硅酸盐风化、冰-海物质交换及极地碳循环演化的研究途径。相关成果发表于国际地学权威期刊《Chemical Geology》上。

图1. 阿蒙森海西部粘土粒级表层沉积物Sr-Nd-Li-Mg同位素组成的空间分布特征

图2. Li-Mg同位素组成及与CIA的关系图

图3. 阿蒙森海西部粘土粒级表层沉积物物源组成的空间差异（注：as-古沉积岩来源，mi-现代火成岩来源，ai-古火成岩来源）

      本论文第一兼通讯作者为中国极地研究中心（中国极地研究所）邵和宾副研究员，何剑锋研究员担任共同通讯作者。其他合作者还包括同济大学杨守业教授、蔡迪博士，上海海洋大学郭玉龙副教授，以及广东海洋大学武力副教授等。研究工作得到国家自然科学基金面上项目和青年科学基金项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2026.123578

来源：中国极地研究中心（中国极地研究所）