金属氧化物和黏土矿物是环境中最常见的矿物类型，它们可以通过吸附等过程影响有机碳的定和重金属元素的环境行为。通过水铁矿和不同类型的羧基碳共沉淀实验，发现矿物结合态有机碳含量与有机碳分子中羧基含量正相关，且多羧基有机碳分子能与矿物更稳定结合，不易被解吸、氧化处理等过程去除。X射线近边吸收精细结构（NEXAFS）揭示配体交换导致羧基和水铁矿表面发生强相互作用。进一步实验发现，水铁矿羧基碳相互作用不仅影响有机碳的稳定，也抑制了水铁矿的自然老化（向更稳定形态铁矿物的转化过程），同时控制重金属阳离子如铬等的环境行为。同时，我们发现常见矿物还可以催化小分子有机物聚合反应生成更稳定的有机大分子，实验结果为矿物碳泵理论提供了有力证据。最后，生物地球化学模型模拟揭示矿物-有机碳相互作用可能在地质时间尺度上影响地球气候环境，控制地球的氧化过程。

矿物,有机碳,重金属,环境,气候