海洋溶解硼及硼同位素質量平衡再評估: 俄羅斯聯邦科赤半島活耀泥火山伴隨的水體及沉積物的新發現

硼地球化學在海洋中質量通量的進出循環與平衡問題，長期以來困擾著大多數的海洋地球化學家，已知數據中硼的進入海洋通量遠小於其進入海洋的通量，可能係因為大家忽略部分隱沒帶水體反饋過程而造成的；近期蘇聯科學院科學家報導在科赤半島(the Kerch Penisula, Russia)活耀泥火山中發現有極高硼含量的泥火山水體(~900–1500 ppm約為平均海水150倍)及豐富不同種類的含硼礦物生成(其可用顯微鏡分離者，包括有Ulexite (NaCaB5O6(OH)6·5H2O)、Tincalconite (Na2B4O5(OH)4·3H2O)和Lüneburgite (Mg3[B2(OH)6(PO4)2]·6H2O)及Halite, Hexahydrite, Blodite, 和NaCl結晶等礦物。本計畫擬聯合具有礦物學專長的E.V. Sokol教授(V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy)，Sokol教授對科赤半島泥火山有多年工作經驗累積，配合申請人過去曾多次參與台灣、印尼、日本、美國或世界著名海洋泥火山相關鑽探工作，及Scripps博士論文期間有多篇相關文章發表，並對淺部隱沒帶過程的實驗室相關工作多有接觸，尤其對硼地球化學及同位素的相關模擬工作已累積有重要成果及經驗，我們將同時對科赤半島泥火山水體及含硼礦物進行系統性分析及採樣，擬規劃利用二年時間(2020~2021)，針對硼同位素地球化學專長領域，集中利用現有成大同位素地球化學實驗室相關儀器資源、從蒐集已發表相關文獻資料著手、聯合Sokol教授實驗室已採集或取自友人已知硼濃度相關歷史樣品，進行部分標本(包括水或礦物樣本)的精密硼同位素分析，此舉將有助於重新評估全球性硼及硼同位素質量平衡問題；預期能於短時程內，產出重要關鍵性硼及硼同位素質量平衡文章，並更深入了解有關於海洋溶解硼的科學問題及應用；同時促進台灣與蘇聯科學院的團隊科研合作。