岩石的风化作用同时参与了短时间尺度和长时间尺度的全球碳循环,不同类型的风化,对全球碳循环的贡献有不同的时间尺度。因此,大陆碳酸盐的风化对于大气CO2的浓度并没有影响。而硅酸盐类的风化过程,由于反应速率较慢,在短时间尺度上对全球碳循环及其变化反应不灵敏,但其风化产物中的完全来自大气CO2,所以,每1 mol风化,就有2 mol大气CO2被吸收。......
2023-08-17
长江流域以其独特的地质、地理环境成为研究风化过程的理想场所。首先,长江是世界第三大河,流域面积1.81×106 km2,接近中国大陆面积的19%。多年(1951 年—2005 年)平均输沙量为4.14 亿t(水利部长江水利委员会,2009)。其次,长江发源于青藏高原,流域受季风影响显著,各种类型的源岩都有发育,研究流域风化特征有助于了解构造隆升和季风气候对风化的影响。第三,长江中下游地区是世界上人口最密集的区域之一,强烈的人类活动对流域生态与河流水环境产生巨大压力;与此同时,长江流域已建设各种类型水库50 000多座,尤其是世界最大的水利工程之一——三峡大坝,对长江的水量和输沙量产生了巨大的影响。因此,分析长江溶解态和颗粒态元素组成,对于深入认识流域自然风化过程,碳循环及人类活动对河流地球化学组成有重要意义。过去几十年,长江因其重要的科学地位,而成为广大学者关注的焦点。
长江河流水化学的研究始于20 世纪60 年代初,全球河流水化学经典文献中对长江都有报道(Martin和Meybeck,1979;Gaillardet等,1999;Gaillardet等,1999),但大多数数据采集年代较久且样品代表性较差。2000 年之后,众多学者,尤其是中国学者先后开展了一系列对长江溶解态、颗粒态化学组成特征、入海通量及其控制因素和流域盆地的化学风化等方面的研究,取得了丰硕成果(表3-2)。
表3-2 近年来长江溶解态、颗粒态化学研究和风化研究汇总
续 表
岩石的风化作用同时参与了短时间尺度和长时间尺度的全球碳循环,不同类型的风化,对全球碳循环的贡献有不同的时间尺度。因此,大陆碳酸盐的风化对于大气CO2的浓度并没有影响。而硅酸盐类的风化过程,由于反应速率较慢,在短时间尺度上对全球碳循环及其变化反应不灵敏,但其风化产物中的完全来自大气CO2,所以,每1 mol风化,就有2 mol大气CO2被吸收。......
2023-08-17
长江流域以其独特的地质、地理环境成为研究风化过程的理想场所。其次,长江发源于青藏高原,流域受季风影响显著,各种类型的源岩都有发育,研究流域风化特征有助于了解构造隆升和季风气候对风化的影响。因此,分析长江溶解态和颗粒态元素组成,对于深入认识流域自然风化过程,碳循环及人类活动对河流地球化学组成有重要意义。表3-2近年来长江溶解态、颗粒态化学研究和风化研究汇总续表......
2023-08-17
土壤和沉积物中的铁矿物含量一般很低,而且颗粒总体比较细小、结晶度差。漫反射光谱对土壤和沉积物中的铁氧化物矿物十分敏感,被认为是一种识别和估计土壤、沉积物中的铁氧化物矿物的重要手段。Deaton和Balsam同对人工合成矿物和沉积物研究,发现在漫反射光谱曲线一阶导数图谱中,针铁矿和赤铁矿有不同的特征峰。......
2023-08-17
国际上的早期文献中,都有对我国河流入海颗粒物Fe含量的报道。但这些研究大都集中在入海沉积物总Fe含量上,且样品较少,没有对我国河流沉积物Fe的地球化学循环做系统的研究。如前所述,河流和海洋Fe循环是当前国际海洋科学界特别关注的热点问题,而我国目前在这一领域的研究还非常薄弱。......
2023-08-17
磁化率χ和饱和等温剩磁SIRM 主要反映物质磁性的强弱。大量样品的磁性测试表明,含量不很高的铁磁晶粒在很大程度上决定了物质的磁化率,故一般可将磁化率看作磁性矿物含量的粗略度量指标。土壤、岩石及沉积物中的磁性强弱主要是由亚铁磁性矿物决定的,例如磁铁矿、磁赤铁矿、钛赤铁矿等。但除了与含量有关外,χ和SIRM 还依赖于磁性矿物晶粒和类型。表5-1不同磁性矿物的磁性比较续表注:数据来源:俞劲炎等;Thompson和Oldfield......
2023-08-17
南通长江干流样品赤铁矿特征峰明显,出现在565 nm 处;针铁矿主峰出现在505 nm 处,次峰出现在435 nm 处,次峰高于主峰。长江干流、支流一阶导数图谱的差异,反映了干流、支流赤铁矿和针铁矿组成的不同。由峰的位置和高度可知,岷江样品赤铁矿和针铁矿含量最低。结果显示,长江沉积物赤铁矿和针铁矿变化范围较大,雅砻江、岷江和大渡河显示出极低的赤铁矿和针铁矿含量。与长江沉积物相比,黄河沉积物的赤铁矿含量普遍较高。......
2023-08-17
综合上游及中下游粒度数据之后,可能CIA 与粒度之间的规律性会更加明显。自上游至下游,长江中下游悬浮物CIA 明显高于上游悬浮物,暗示了中下游硅酸盐岩的化学风化程度比上游要高。长江流域自然地理环境十分复杂,在地理纬度、海陆分布状况和地形条件的控制下,长江流域主要是亚热带季风气候,同时,流域局部范围内又存在特殊的区域气候特征。......
2023-08-17
图4-14不同环境下颗粒物Fe的不同化学相态组成比较相比长江样品,黄河悬浮物样品的Fe HR/FeT更低而Fe U/FeT更高,反映了黄河样品中的Fe主要以硅酸盐结合态存在。值得注意的是,粉尘样品不同化学相态Fe的组成与黄河样品较为接近,推测与黄土高原的影响有关。......
2023-08-17
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