长江沉积物中的Fe循环与环境示踪

2023-08-17 理论教育版权反馈

【摘要】：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。

黏土矿物作为岩石化学风化的最主要产物，风化程度越高，黏土矿物含量也越高(陈骏等，2004)，相应的沉积物颗粒也越细。因此，在本书调查数据显示，长江流域不同干、支流悬浮物样品CIA 普遍比河漫滩沉积物CIA 要高(表3-3)。但另一方面，平均粒径与CIA 的相关性分析结果显示(图3-4)，平均粒径与CIA 的相关性很差。在现有数据基础上，还很难解释出现这一结果的原因，怀疑与部分样品粒度数据的欠缺有关。由于种种原因，本书没有获得部分长江下游悬浮物(NJ-SS、ZJ-1-SS、ZJ-2-SS、CX-SS)粒度数据。本研究结果显示下游悬浮物样品的CIA 较高，而一般认为中下游悬浮物粒度较细，粒度与CIA 的相关性也更好。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。化学风化的强弱受多种因素的影响(Zhang 等，1990;Mc Lennan，1993;Gaillardet 等，1999a)。Yang等(2004)的研究显示，长江流域的化学风化，主要还是受气候影响，岩性和地形地貌的影响次之。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。

长江流域的年平均气温主要表现为东高西低、南高北低的分布趋势。其中，中下游地区高于上游地区，江南高于江北，江源地区是全流域气温最低的地区(图2-4)。由于降雨在长江流域时间和空间上分布的差异，使长江流域形成两大干湿气候类型，即长江中下游地区的春雨、梅雨、伏秋旱型和长江上游地区(包括汉江上游地区)的冬春旱、夏秋雨型(长江水利网，2010)。

长江流域多年平均降雨量约为1 100 mm，但在不同地区、不同季节仍存在较大差异。总的来说，年降雨量总的分布趋势是江南大于江北，中下游地区多于上游地区，从东南向西北呈递减态势(图2-5，图2-6)。长江流域大部分地区的年降雨量为1 000～1 600 mm，中下游地区平均为1 440 mm，其中江南地区为1 470 mm，湘西北赣东北暴雨中心区年降雨量在2 000 mm 以上，江北地区为1 320 mm，汉江流域平均为930 mm;长江上游地区年平均降雨量为940 mm，其中乌江流域和上游干流区间接近1 100 mm，嘉陵江和岷沱江流域约970 mm，金沙江流域平均约800 mm 以上，西北部只有约500 mm，江源地区降雨量最少，平均200～300 mm(长江水利网，2010)。

总体来看，长江上游气温较低，降雨量少;中下游地区气温较高，降雨量也多。所以中下游地区气候更利于化学风化的进行，表现为中下游悬浮物样品CIA 较上游地区明显偏高，这一结论与茅昌平(2009)报道的结论基本一致。

长江沉积物中的Fe循环与环境示踪

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