铁结合了海洋表层沉积物中约20%的有机碳，在有机碳的埋藏中发挥了关键作用。但早期成岩过程中铁-碳耦合的交互作用机制仍不清楚。我们的研究聚焦海洋表层沉积物中的弱结晶度铁，结合陆-海梯度下重力短柱的地化指标分析与沉积物培养实验，探究铁循环调节有机碳矿化及保存的关键机制。研究发现弱结晶度铁虽只占沉积物比重的千分之一，但其结合的溶解态有机碳和沉积物其余成分吸附的量相当。通过对有机碳分子组成的分析，我们发现弱结晶度铁结合的有机碳陆源特征明显，存在着显著的选择性保存，能潜在的促进陆源有机碳在大陆架的长期埋藏。沉积物培养实验进一步揭示了弱结晶度铁能以次生矿物和吸附的方式保留在铁还原区，从而在表层沉积物频繁的氧化还原循环中重复作为电子受体参与有机碳的矿化。同时，二价铁再氧化过程产生的超氧基自由基也能潜在的改变有机碳的组成。我们的结果表明，表层沉积物中的“地化铁电池”在有机碳分子改造及埋藏过程中起到了重要的调节作用。
 

弱结晶铁,有机碳,沉积物,氧化还原