硅酸盐风化与全球碳循环研究回顾及新进展 被引量：18

1

作者 吴卫华 郑洪波 +1 位作者 杨杰东 罗超 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期215-224,共10页

硅酸盐风化是大气CO2的一个主要汇,直接影响到全球碳循环进而影响全球气候。自Walker等(1981)进行的开创工作以来,有关"硅酸盐风化-碳循环-气候变化"方面的研究大量涌现。从计算机模型到河流水化学研究,从流域面积超过百万平... 硅酸盐风化是大气CO2的一个主要汇,直接影响到全球碳循环进而影响全球气候。自Walker等(1981)进行的开创工作以来,有关"硅酸盐风化-碳循环-气候变化"方面的研究大量涌现。从计算机模型到河流水化学研究,从流域面积超过百万平方公里的大河到数十数百平方公里的单岩性小河流,取得了很多重要的进展。从全球尺度上看,硅酸盐风化每年所消耗的大气CO2量为0.138～0.169Gt,相比现在大气碳库中碳的含量(约800Gt),乍看似乎是微不足道的,然而硅酸盐风化消耗CO2并将其作为碳酸盐矿物埋藏在海洋,它的存留时间超过了百万年。因此,在地质时间尺度上,硅酸盐风化是调节全球碳循环的一个重要机制。对小流域进行的研究发现,热带地区流经玄武岩/蛇绿岩的小流域有着最高的硅酸盐风化和大气CO2消耗速率,热带区域火山岩化学风化消耗的大气CO2占全球硅酸盐风化所消耗量的10%,而流域面积不到1%。 展开更多

关键词 硅酸盐风化 全球碳循环 气候变化

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黄河流域硅酸盐风化的讨论(2)——流域耗水量对化学风化消耗大气CO_2的贡献 被引量：4

2

作者 张龙军 王宝森 +2 位作者 薛明 王亮 温志超 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期109-115,共7页

由于流域人类活动对水资源的消耗,使河流下游径流量降低,因此研究流域化学风化时必须考虑耗水量的贡献。本文根据课题组2007年黄河流域的化学风化数据,结合流域耗水量,重新估算了黄河流域硅酸盐风化大气CO2的消耗量和消耗率,分别为19.92... 由于流域人类活动对水资源的消耗,使河流下游径流量降低,因此研究流域化学风化时必须考虑耗水量的贡献。本文根据课题组2007年黄河流域的化学风化数据,结合流域耗水量,重新估算了黄河流域硅酸盐风化大气CO2的消耗量和消耗率,分别为19.92×109mol.a-1和26.50×103mol.km-2.a-1。黄河流域耗水量对硅酸盐风化消耗大气CO2的贡献已经达到了入海径流量所表征的数量级。针对黄河流域岩石分布类型复杂的特点,作者提出了分段考虑耗水量的计算方法,定量给出了黄河上、中、下游硅酸盐风化CO2的消耗量和消耗率。黄河流域硅酸盐风化CO2消耗率上游>中游>下游,消耗量中游>上游>下游。上、中游硅酸盐风化CO2的消耗量分别为下游的33和37倍左右。 展开更多

关键词 黄河 硅酸盐风化 耗水量 CO2消耗率

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大气CO_2汇:硅酸盐风化还是碳酸盐风化的贡献? 被引量：45

3

作者 刘再华 W.Dreybrodt 刘洹 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期426-430,共5页

至今人们仍普遍认为:是硅酸盐的化学风化碳汇作用在控制着长时间尺度的气候变化,而碳酸盐的化学风化作用不具有这一功能,因为碳酸盐溶解过程中消耗的所有CO_2又通过海洋中相对快速的碳酸盐沉积而返回大气。本研究发现,碳酸盐溶解的快速... 至今人们仍普遍认为:是硅酸盐的化学风化碳汇作用在控制着长时间尺度的气候变化,而碳酸盐的化学风化作用不具有这一功能,因为碳酸盐溶解过程中消耗的所有CO_2又通过海洋中相对快速的碳酸盐沉积而返回大气。本研究发现,碳酸盐溶解的快速动力学特性(比硅酸盐快100倍以上)以及硅酸盐流域中少量碳酸盐矿物在控制流域溶解无机碳(DIC)上的重要作用,再加上水生生物光合作用对DIC的利用,使得由碳酸盐风化形成的大气CO_2汇以往被严重地低估至实际值的1/3左右,达到4.77亿吨C/a,从而使得碳酸盐风化碳汇占整个岩石风化碳汇达到94%,而硅酸盐风化碳汇仅6%左右。因此,我们认为碳酸盐风化碳汇不仅控制了人类社会目前关注的短时间尺度的气候变化,而且在自水生光合生物出现以来的地质长时间尺度气候变化的控制上可能也是主要的。这无疑对传统的观点,即"只有钙硅酸盐风化才能形成长久的碳汇并控制地质长时间尺度的气候变化"提出了质疑。 展开更多

关键词 大气CO2汇 碳酸盐风化 硅酸盐风化 长时间长度气候变化 短时间尺度气候变化

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黄河流域硅酸盐风化的讨论 被引量：17

4

作者 张龙军 温志超 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期988-994,共7页

根据2007年6月和7月采集的黄河干流及部分支流水样和河床砂样品数据,对黄河流域硅酸盐化学风化进行了探讨。在充分评估黄河流域的K+,Na+来源的基础上,确定了硅酸盐风化的K+量,并通过选定的硅酸盐风化(K/Na)比值,得到了硅酸盐风化的Na+量... 根据2007年6月和7月采集的黄河干流及部分支流水样和河床砂样品数据,对黄河流域硅酸盐化学风化进行了探讨。在充分评估黄河流域的K+,Na+来源的基础上,确定了硅酸盐风化的K+量,并通过选定的硅酸盐风化(K/Na)比值,得到了硅酸盐风化的Na+量;通过测定流域内不同岩石类型分布的河床砂样品,得到河床砂样品硅酸盐部分(Ca/Na)和(Mg/K)的比值,确定了钙镁硅酸盐风化的Ca2+,Mg2+量;并据此估算了流域硅酸盐化学风化的CO2消耗率。如果选用黄河入海多年径流量58.02×109km3/a进行计算,则得到全流域硅酸盐风化CO2消耗率约为26.22×103mol/km2/a。若选用2007年的平均径流量24.83×109km3/a进行计算,则黄河流域硅酸盐风化引起的CO2消耗率约为11.19×103mol/km2/a。 展开更多

关键词 黄河 离子浓度 河床砂 硅酸盐化学风化 CO2消耗率

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全球硅酸盐岩化学风化—二氧化碳消耗定量模型研究进展

5

作者 白洁 郑栋宇 +2 位作者 侯明才 陈安清 马超 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期460-474,共15页

硅酸盐岩通过与二氧化碳的化学反应,去除大气二氧化碳并将其封存在风化产物或海洋碳酸盐岩中,是影响全球碳循环以及气候变化的要素之一。定量计算全球硅酸盐岩通过风化作用消耗的二氧化碳总量是了解地球现今与过去气候变化的关键。作者... 硅酸盐岩通过与二氧化碳的化学反应,去除大气二氧化碳并将其封存在风化产物或海洋碳酸盐岩中,是影响全球碳循环以及气候变化的要素之一。定量计算全球硅酸盐岩通过风化作用消耗的二氧化碳总量是了解地球现今与过去气候变化的关键。作者系统调研了5个硅酸盐岩化学风化—二氧化碳消耗定量模型的数据来源、研究方法、计算公式以及各模型的主要影响因素,并且以最新的Celine模型所计算得出的二氧化碳消耗量为参考标准,对比了各模型的优缺点与适用范围。现有模型估计全球硅酸盐岩化学风化的二氧化碳消耗量为69~169 Tg/yr,其中各模型的主要参数包括气候(温度、径流)与岩性,次要参数包括构造隆升、火山与植物作用等。在未来探索硅酸盐岩化学风化所消耗二氧化碳的定量计算中,应考虑更多控制作用的影响以及各因素之间的相互联系。此外,利用大数据分析方法将这些定量模型推广应用于深时地球古气候重建可能是未来的研究趋势。 展开更多

关键词 硅酸盐岩化学风化 二氧化碳消耗定量模型 全球碳循环 气候变化 古气候重建

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珠江流域碳酸盐岩与硅酸盐岩风化对大气CO_2汇的效应 被引量：27

6

作者 覃小群 蒋忠诚 +2 位作者 张连凯 黄奇波 刘朋雨 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1749-1757,共9页

对珠江流域11个测站的河水1个水文年4次取样进行水化学和同位素测试分析,揭示无论是碳酸盐岩区还是硅酸盐岩区,岩石风化均使河流的离子成分以HCO3-、Ca2+、Mg2+为主,碳酸盐岩风化溶蚀速率和由碳酸盐岩风化溶蚀引起的大气CO2消耗量分别为... 对珠江流域11个测站的河水1个水文年4次取样进行水化学和同位素测试分析,揭示无论是碳酸盐岩区还是硅酸盐岩区,岩石风化均使河流的离子成分以HCO3-、Ca2+、Mg2+为主,碳酸盐岩风化溶蚀速率和由碳酸盐岩风化溶蚀引起的大气CO2消耗量分别为27.60 mm/ka和540.21x103mol/(km2·a-1),是硅酸盐岩风化速率和由硅酸盐岩风化引起的大气CO2消耗量的10.8倍和6.7倍,说明碳酸盐岩风化是流域碳汇过程及效应的主体。由于有利的水热条件和高的碳酸盐岩面积比例,珠江流域平均岩石风化速率和由岩石风化作用引起的大气CO2消耗量分别为30.15mm/ka和620.36×103mol/(km2·a-1),为全球60条河流平均值的2.6倍。 展开更多

关键词 碳酸盐岩风化 硅酸盐岩风化 大气CO2汇 珠江流域

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中国河流流域化学风化和全球碳循环 被引量：28

7

作者 吴卫华 郑洪波 +2 位作者 杨杰东 罗超 周斌 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期397-407,共11页

通过研究中国境内九大水系中大河流域的河水、大气降水、沉积物和岩体中的化学成分并结合水文信息,对流域中的化学风化作用及其消耗大气CO_2的能力与机制进行了粗略的调查,探讨了不同气候、岩性、地形、植被等条件下化学风化的变化趋势... 通过研究中国境内九大水系中大河流域的河水、大气降水、沉积物和岩体中的化学成分并结合水文信息,对流域中的化学风化作用及其消耗大气CO_2的能力与机制进行了粗略的调查,探讨了不同气候、岩性、地形、植被等条件下化学风化的变化趋势,分析了控制风化反应的因素,为在我国境内进行CO_2捕获与封存的场地、矿物类型选择提供了参考和依据。研究结果表明,我国境内河流流域硅酸盐和碳酸盐风化所消耗的大气CO_2分别为421×10~9～627×10~9mol/a和1323×10~9～2025×10~9mol/a,占全球河流消耗总量的4.8%～7.1%和11.1%～16.1%,显示我国作为岩溶大量分布的国家,碳酸盐风化作为一个短时间尺度上的碳汇对全球碳循环的影响更为突出。长江、黄河和珠江3条河流流域硅酸盐风化所消耗的大气CO_2量占全国河流的约2/3,而碳酸盐风化消耗的大气CO_2量占全国河流的近90%。通过对比一些典型硅酸盐岩地区河流的化学风化特征发现,热带气候条件下流经玄武岩地层的海南南渡江有着最高的硅酸盐风化速率(7.2×10~5mol/km^2·a),与赤道附近的新几内亚岛上河流相近。而在岩性相似的情况下,大气CO_2消耗速率与气温和降雨量呈正相关,与海拔成反相关关系。 展开更多

关键词 河流流域 硅酸盐风化 碳酸盐风化 碳循环

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水文地质单元交界区潜水水化学特征及演化分析:以泰州市区为例

8

作者 李朗 黄晓燕 +1 位作者 何伟 秦甜甜 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第6期2265-2275,共11页

泰州市区位于长江北部三角洲平原水文地质亚区与里下河低洼湖荡平原水文地质亚区的交界带。为对比研究两亚区潜水层的水化学特征,通过电荷平衡、统计分析、Piper图、Gibbs图、离子比例、相关分析等方法,分析了水化学主要指标空间分布、... 泰州市区位于长江北部三角洲平原水文地质亚区与里下河低洼湖荡平原水文地质亚区的交界带。为对比研究两亚区潜水层的水化学特征,通过电荷平衡、统计分析、Piper图、Gibbs图、离子比例、相关分析等方法,分析了水化学主要指标空间分布、水化学类型、相关联系、离子来源,探讨了水化学演化的成因及两亚区的差异来源。结果表明:区内潜水阳离子含量Ca^(2+)>Na^(+)>Mg^(2+)>K^(+),阴离子含量HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-),北部多为微咸水,中南部以淡水为主,主要指标含量从北到南逐渐降低,水化学特征以硅酸盐风化类水岩作用为主,全新世海侵的遗留成分仅对北部潜水有少量影响,人类活动影响均以农业灌溉为主,阳离子交换作用以正向阳离子交换的方式发生。亚区间水化学成分和水化学类型差异明显,两亚区水化学特征差异的主要成因是全新世海退后迥异的沉积环境以及地貌的影响。 展开更多

关键词 潜水 水化学特征 沉积环境 硅酸盐风化 交界带

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寒温带流域硅酸盐岩的风化特征--以嫩江为例 被引量：16

9

作者 刘宝剑 赵志琦 +5 位作者 李思亮 刘丛强 张干 胡健 丁虎 章倬君 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1006-1016,共11页

测定了嫩江水系河水主要离子组成(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-),分析了不同类型岩石风化、大气降水、人为输入对河水溶解质的相对贡献,并对整个流域以及各子流域的岩石风化速率和CO2消耗速率进行了估算。结果表明,嫩江水系... 测定了嫩江水系河水主要离子组成(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-),分析了不同类型岩石风化、大气降水、人为输入对河水溶解质的相对贡献,并对整个流域以及各子流域的岩石风化速率和CO2消耗速率进行了估算。结果表明,嫩江水系河水呈弱碱性,pH平均值为7.5;阳离子以Ca2+为主,约占阳离子总量的50%;阴离子以HCO3-为主,约占阴离子总量的85%。河水中的阳离子主要来源于硅酸盐岩风化(约38%)和碳酸盐岩风化(约32%),其余来源于蒸发岩溶解(约25%)和人类活动(约5%)以及大气降水输入(<1%)。嫩江流域硅酸盐岩风化速率约为1.37t·km-2·a-1(TDS硅酸盐岩),硅酸盐岩风化对大气CO2的消耗速率约为40.1×103mol·km-2·a-1。 展开更多

关键词 寒温带 嫩江流域 硅酸盐岩风化 CO2消耗

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珠江三角洲滨海小流域离子化学特征及来源分析 被引量：8

10

作者 谢丽纯 陈建耀 +1 位作者 董林垚 蒋华波 《热带地理》 北大核心 2011年第2期138-145,共8页

在分析中山大学滨海小流域水循环综合试验基地内雨水、河水和地下水离子组分的基础上,讨论了该小流域内水体离子化学组分的特征及来源。结果显示:①河水中TDS变化范围为28.97～44.64 mg/l,平均值为33.90 mg/l;在离子化学组成中,阳离子以... 在分析中山大学滨海小流域水循环综合试验基地内雨水、河水和地下水离子组分的基础上,讨论了该小流域内水体离子化学组分的特征及来源。结果显示:①河水中TDS变化范围为28.97～44.64 mg/l,平均值为33.90 mg/l;在离子化学组成中,阳离子以Na++K+为主,阴离子以Cl-和HCO3-为主;雨水中TDS的变化范围为0.88～26.07 mg/l,平均值为8.42 mg/l,离子含量变化幅度较大;地下水TDS变化范围为39.49～113.16 mg/l,均值为58.11 mg/l,约为流域河水的2倍,雨水的7倍;②海盐沉降中Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-的贡献率:雨季分别为6%、60%、47%、2%和15%,旱季分别为3%、41%、54%、2%、9%;③硅酸盐风化中,雨季:(Ca/Na)sil=0.31,(Mg/K)sil=0.21;旱季:(Ca/Na)sil=0.36,(Mg/K)sil=0.27;CO2消耗率为12.4 t/(km2.a);④河水中的NO3-和(SO42-)res主要来源于大气酸沉降,且具有旱季含量低、雨季含量高的特点;⑤R1潜水井受到一定程度的NO3-污染,NO3-的含量平均值达3.12 mg/l,且呈现出旱季含量大于雨季的特点。 展开更多

关键词 珠江三角洲 主要离子 海盐沉降 硅酸盐风化 酸沉降

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新生代气候变冷机制研究进展 被引量：3

11

作者 靳华龙 万世明 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期71-86,共16页

深海氧同位素记录揭示新生代以来全球气候呈整体变冷趋势,南北两极先后发育冰盖,地球由温室气候变为冰室气候,但是其变冷机制仍不明确。大气CO2浓度降低和大洋环流模式改变均被认为与新生代气候变冷密切相关,但目前对两者的作用还未达... 深海氧同位素记录揭示新生代以来全球气候呈整体变冷趋势,南北两极先后发育冰盖,地球由温室气候变为冰室气候,但是其变冷机制仍不明确。大气CO2浓度降低和大洋环流模式改变均被认为与新生代气候变冷密切相关,但目前对两者的作用还未达成统一的认识,由此存在各种假说,如BLAG假说、高原隆升-风化假说、构造隆升-碳埋藏假说、火山铁肥效应和岛弧隆升-风化假说及海道开合假说等,用以解释新生代全球变冷。围绕新生代气候变冷机制方面的争论,评述了过去近几十年来相关研究的进展和存在的问题,讨论了不同机制对新生代气候变化的影响,并提出未来需要加强的研究重点:建立准确的新生代大气CO2浓度演变序列、建立更加准确的地球内部排气和青藏高原隆升及海道开合时刻表、建立完善的风化指标体系、加强火山作用及其大洋生物地球化学效应的研究。 展开更多

关键词 新生代气候变冷 碳循环 青藏高原隆升 硅酸盐风化 火山铁肥效应

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岩石风化碳汇研究的最新进展和展望 被引量：96

12

作者 刘再华 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期95-102,共8页

自气候变化的岩石风化控制学说提出至今,学界普遍认为,是硅酸盐的化学风化碳汇作用在控制着长时间尺度的气候变化,而在短时间尺度上硅酸盐风化碳汇与碳酸盐风化碳汇也是旗鼓相当的.然而,最新的研究发现,碳酸盐溶解的快速动力学和硅酸盐... 自气候变化的岩石风化控制学说提出至今,学界普遍认为,是硅酸盐的化学风化碳汇作用在控制着长时间尺度的气候变化,而在短时间尺度上硅酸盐风化碳汇与碳酸盐风化碳汇也是旗鼓相当的.然而,最新的研究发现,碳酸盐溶解的快速动力学和硅酸盐岩流域中微量碳酸盐矿物的风化在控制该流域溶解无机碳(DIC)浓度和碳汇上的重要性,使得碳酸盐风化碳汇占整个岩石风化碳汇的94%,而硅酸盐风化仅占6%左右.另一方面,水生光合生物对DIC的利用及其形成的有机质(内源有机碳)的埋藏,使得碳酸盐风化碳汇在任何时间尺度气候变化的控制上可能都是重要的.此外,岩石风化碳汇研究的另一重要进展是发现了碳汇随全球变暖和土地利用变化显著增加,即形成了气候变化的负反馈机制.未来应通过岩石风化碳捕获和储存过程及其控制机理的进一步研究,揭示岩石风化碳汇过程及其气候和土地利用调控潜力,以服务于各国应对气候变化的国家政策制定.重点研究:①岩石风化碳汇过程及其物理、化学和生物控制机理;②硅酸盐岩流域中微量碳酸盐矿物的风化在控制流域DIC浓度及其碳汇上的重要性;③陆地水生光合生物利用DIC产生内源有机碳的效率;④气候变化和土地利用调控岩石风化碳汇的潜力. 展开更多

关键词 碳汇 碳酸盐风化 硅酸盐风化 水生光合作用 内源有机碳 碳汇动态

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东亚季风增强加剧中国南部富Mg上地壳化学风化及其全球意义

13

作者 杨一博 Albert GALY +9 位作者 方小敏 Christian FRANCE-LANORD 万世明 杨戎生 张健 张冉 杨松 苗运法 刘玉东 叶程程 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2021年第8期1289-1305,共17页

渐新世-中新世之交的亚洲气候重组伴随着东亚季风北向推进到中国亚热带地区是一个重要的大气CO_(2)消耗过程,但是目前对该过程知之甚少.本研究近似计算了这次气候重组通过加强中国亚热带地区硅酸盐化学风化和有机碳埋藏导致的大气CO_(2... 渐新世-中新世之交的亚洲气候重组伴随着东亚季风北向推进到中国亚热带地区是一个重要的大气CO_(2)消耗过程,但是目前对该过程知之甚少.本研究近似计算了这次气候重组通过加强中国亚热带地区硅酸盐化学风化和有机碳埋藏导致的大气CO_(2)消耗.依据侵蚀通量的重建结果,晚渐新世以来硅酸盐风化导致的长期大气CO_(2)消耗为0.06×10^(12)~0.87×10^(12)mol a^(-1),并且其中约50%的贡献来自于Mg硅酸盐风化.有机碳埋藏导致的大气CO_(2)消耗约为同时期硅酸盐风化的25%.本研究强调了中国东部富Mg上部大陆地壳风化对于晚渐新世全球大气CO_(2)含量下降和新近纪海水Mg含量增加的显著影响.如果这次气候转型主要与青藏高原隆升有关,那么本研究揭示了喜马拉雅-青藏高原的生长通过改变构造欠活跃的东亚地区水循环格局间接调控全球碳和镁循环. 展开更多

关键词 青藏高原 晚渐新世 硅酸盐风化 碳循环 海洋Mg循环

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青藏高原山地小河流溶解态Li同位素地球化学行为——以尼洋河为例

14

作者 张俊文 闫雅妮 +1 位作者 赵志琦 刘丛强 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2023年第8期1886-1897,共12页

锂(Li)及其同位素具有示踪流域硅酸盐风化过程的潜力,但河水Li同位素组成(δ~7Li)与硅酸盐风化强度的关系仍不明确.本研究采集了尼洋河流域干流、主要支流以及不同季节(每月)定点的河水样品,分析了样品的Li含量及其同位素组成.结果表明... 锂(Li)及其同位素具有示踪流域硅酸盐风化过程的潜力,但河水Li同位素组成(δ~7Li)与硅酸盐风化强度的关系仍不明确.本研究采集了尼洋河流域干流、主要支流以及不同季节(每月)定点的河水样品,分析了样品的Li含量及其同位素组成.结果表明,样品Li含量和δ~7Li值的变化范围较大,分别为0.31~7.4μg/L和+7.0~+20.7‰(平均值+11.1‰,n=28),高δ~7Li值分布于部分支流.基于不同端元的Li/Na值,计算得到河水溶解态Li主要源自硅酸盐风化和热泉汇入,除部分支流,热泉的贡献率为68~85%.青藏高原地区热泉具有低的δ~7Li值(-0.9~+2.9‰).因此,不同河水样品中Li源自硅酸盐风化和热泉汇入的贡献比例差异,可能是河水δ~7Li值时空变化的主要原因,即样品中Li主要源自硅酸盐风化贡献时,其δ~7Li值较高;而热泉的贡献高时,其值较低.另外,热泉溶解态Li与地表次生矿物作用会导致Li同位素分馏,也可能对河水δ~7Li值变化有贡献.通常认为,相较于泛滥平原,造山带地区较低的风化强度是导致其河水δ~7Li值较低的主控因素.本研究发现,热泉汇入可能会掩盖河水中硅酸盐风化的Li同位素信号,进而影响对河水δ~7Li值与硅酸盐风化强度之间关系的准确认识.因此,热液丰富的造山带地区河水较低的δ~7Li值主要受控于区域风化强度还是热泉汇入(或两者均有)还需要深入研究,这也是准确建立河水Li同位素组成与流域风化强度之间关系的关键. 展开更多

关键词 Li同位素 硅酸盐风化 河流 热泉 青藏高原

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土壤碳酸盐是一个重要的大气CO2汇吗？ 被引量：6

15

作者 刘再华 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第26期2209-2211,共3页

风化碳汇概念被提出至今已有18年(Berner,1992).而今,我们可以用最新的数据对其地质含义进行重新评估.近来,Ryskov等人以碳同位素的分析数据为基础认为:在过去5000年干旱时期的成土过程中,俄罗斯的土壤以土壤碳酸盐的形式将大气中的CO2... 风化碳汇概念被提出至今已有18年(Berner,1992).而今,我们可以用最新的数据对其地质含义进行重新评估.近来,Ryskov等人以碳同位素的分析数据为基础认为:在过去5000年干旱时期的成土过程中,俄罗斯的土壤以土壤碳酸盐的形式将大气中的CO2固定下来,其中黑钙土的固碳速率为2.2kgCm-2a-1、深栗钙土为1.13kgCm-2a-1、浅栗钙土为0.86kgCm-2a-1.然而,他们对数据的解释却是间接而缺乏说服力的,因此,其观点很可能误导读者.Dart等人则持有相反的观点,他们的研究表明,澳大利亚风化层碳酸盐形成并没有吸收任何额外的CO2,而仅是在库与库之间进行简单迁移的结果.本文从以下两个问题对上述观点及其解释进行评述:(1)土壤碳酸盐的成因:硅酸盐风化和碳酸盐风化的比较;(2)用碳同位素示踪土壤碳酸盐来源存在的问题.得出的结论是:土壤碳酸盐可能根本不是一个重要的大气CO2汇,也即是说,碳酸盐风化成因的土壤碳酸盐没有吸收任何额外的CO2;另一方面,由于硅酸盐风化过程相当缓慢,其形成的土壤碳酸盐在短时间尺度内对大气CO2汇的能力很弱. 展开更多

关键词 土壤碳酸盐 碳酸盐风化(碳酸盐溶解-再沉积) 硅酸盐风化 大气CO2汇

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非岩溶水和硫酸参与溶蚀对湘南地区地下河流域岩溶碳汇通量的影响 被引量：17

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作者 黄奇波 覃小群 +2 位作者 刘朋雨 张连凯 苏春田 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期307-318,共12页

研究非岩溶水和硫酸参与溶蚀对地下河流域岩溶碳汇通量的影响,有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度,对于推进地质作用与全球气候变化研究意义重大。选取湘南北江上游武水河流域内4条典型地下河为对象,通过水化学对比分析,揭示硅酸盐岩... 研究非岩溶水和硫酸参与溶蚀对地下河流域岩溶碳汇通量的影响,有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度,对于推进地质作用与全球气候变化研究意义重大。选取湘南北江上游武水河流域内4条典型地下河为对象,通过水化学对比分析,揭示硅酸盐岩风化对流域地下水化学的重要影响。运用Galy方法计算流域非岩溶地层中的硅酸盐岩风化消耗大气/土壤CO_2对岩石风化碳汇的重要贡献,并评价了H_2SO_4参与下碳汇通量的扣除比例。结果显示:(1)流域内有非岩溶地层的L01,L02地下河,Na^+,K^+和SiO_2浓度明显高于纯碳酸盐L03和L04地下河,非岩溶地层中的硅酸盐的风化对地下河水中K^+,Na^+,SiO_2浓度有一定贡献;(2)4条地下河的[Ca^(2+)+Mg^(2+)]/[HCO_3^-]当量比值为1.05~1.15,[Ca^(2+)+Mg^(2+)]/[HCO_3^-+SO_4^(2-)]的当量比值为0.99~1.08,Ca^(2+)+Mg^(2+)相对于HCO_3^-过量,过量的Ca^(2+)+Mg^(2+)与SO_4^(2-)相平衡,证实硫酸参与流域碳酸盐岩的溶蚀;(3)L01和L02地下河岩石风化消耗的CO_2通量中非岩溶地层中的硅酸盐风化消耗所占比例分别为3.36%和2.22%,而L03和L04地下河中硅酸盐风化消耗比例小于0.50%,表明有非岩溶地层存在的地下河流域,其岩石风化消耗的CO_2通量中硅酸盐风化消耗占有一定比例;(4)在考虑硫酸参与碳酸盐岩溶蚀时,4条地下河的碳汇通量分别扣除4.84%,4.52%,6.20%和9.36%。 展开更多

关键词 地下河 碳酸盐岩风化 硅酸盐岩风化 碳汇通量 硫酸

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碱性溶液中坡缕石水解作用动力学实验研究

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作者 韩璐 陈天虎 +2 位作者 徐峥 谢巧勤 吕律 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期157-163,共7页

对安徽官山地区沉积型、热液型坡缕石进行碱性溶液中水解作用的动力学实验研究。结果表明:沉积型坡缕石较热液型更耐碱,且两种坡缕石均存在明显的差异溶解现象,即四面体硅的溶解速率要略大于八面体铝阳离子的溶解速率。碱溶液中沉积型... 对安徽官山地区沉积型、热液型坡缕石进行碱性溶液中水解作用的动力学实验研究。结果表明:沉积型坡缕石较热液型更耐碱,且两种坡缕石均存在明显的差异溶解现象,即四面体硅的溶解速率要略大于八面体铝阳离子的溶解速率。碱溶液中沉积型、热液型坡缕石水解动力学均适宜采用圆柱体扩散控制模型模拟,其浸出率x对反应时间t的关系可表示为(1-x)+xlnx=kt。在实验条件下沉积型坡缕石水解过程中,A l3+和Si4+反应表观活化能分别为18.16 kJ/mol和18.53 kJ/mol。热液型坡缕石水解过程中,A l3+和Si4+反应表观活化能分别为31.2 kJ/mol和32.95 kJ/mol。 展开更多

关键词 坡缕石 碱性溶液 动力学 硅酸盐风化

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白垩纪大洋缺氧事件OAE2期间碳循环扰动的过程与机制 被引量：3

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作者 陈曦 郭会芳 +2 位作者 姚翰威 韩凯博 汪恒慧 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期1677-1688,共12页

白垩纪大洋缺氧事件OAE2是一次全球性古环境突变事件,也是迄今研究程度最高的中生代古海洋事件之一.同时,由于它形成于全球极热气候时期,分析OAE2期间环境演化与形成机制对于研究极端温室气候条件下地球系统的演化过程具有重要意义.近年... 白垩纪大洋缺氧事件OAE2是一次全球性古环境突变事件,也是迄今研究程度最高的中生代古海洋事件之一.同时,由于它形成于全球极热气候时期,分析OAE2期间环境演化与形成机制对于研究极端温室气候条件下地球系统的演化过程具有重要意义.近年来,古气候和古海洋领域学者应用全球性古环境指标,对OAE2开展了精细研究,在其触发机制和地球系统反馈过程方面取得了诸多新认识.本文综述了这些方面的研究成果,从海水碳同位素(δ^(13)C)演化的角度分析了OAE2期间全球碳循环扰动过程及其控制因素.我们认为,大火成岩省岩浆作用是OAE2碳循环扰动的触发因素,海洋生产力提升和缺氧条件导致大规模有机质埋藏是OAE2期间海水δ^(13)C总体呈正偏的直接原因.古环境参数,如大陆风化强度、古温度、CO_(2)浓度、海洋生产力和海水氧化还原条件之间的相互影响,对OAE2期间次级δ^(13)C波动具有重要控制作用.本文分析了OAE2期间δ^(13)C演化在不同阶段主控因素的显著差异,并建立了全球环境演化及其对碳循环影响的模型. 展开更多

关键词 白垩纪 大洋缺氧 大火成岩省 有机质埋藏 硅酸盐风化

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巴中北部岩溶山区地下水化学特征及演化分析 被引量：30

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作者 唐金平 张强 +3 位作者 胡漾 邵江 何文君 张宇 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4543-4552,共10页

为研究我国南、北岩溶发育过渡带地下水的水文地球化学特征及形成机制.采集巴中市北部双峰垭地区25组地下水样品,运用描述性统计分析、变异系数、Schoeller图、舒卡列夫分类、Piper图解、Gibbs与离子比例系数等方法对研究区岩溶水化学... 为研究我国南、北岩溶发育过渡带地下水的水文地球化学特征及形成机制.采集巴中市北部双峰垭地区25组地下水样品,运用描述性统计分析、变异系数、Schoeller图、舒卡列夫分类、Piper图解、Gibbs与离子比例系数等方法对研究区岩溶水化学及分布特征进行分析,并探讨控制地下水化学演化的主要过程.结果表明,研究区南、北地下水存在一定的差异,北区地下水阴阳离子以HCO3-、Ca2+和Mg2+为主,水化学类型以HCO3-Ca·Mg型为主,南区地下水阴阳离子以HCO3-和Ca2+为主,水化学类型以HCO3-Ca型为主;地下水水文地球化学演化过程均受水-岩作用和阳离子交替吸附作用的控制,但对比之下南区蒸发结晶作用比北区更加强烈,北区大气降雨作用更加显著;气候与岩性的差异是导致研究区南、北部地下水化学存在差异的主要原因. 展开更多

关键词 岩溶地下水 碳酸盐岩风化 硅酸盐岩风化 水化学特征 巴中北部

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