河流Mg同位素示踪流域化学风化研究进展

作     者：王若雯 高全洲 WANG Ruo-wen;GAO Quan-zhou

作者机构：中山大学地理科学与规划学院广东广州510006 中山大学广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广东广州510006 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东珠海519080 

出 版 物：《地球科学与环境学报》 (Journal of Earth Sciences and Environment)

年 卷 期：2023年第45卷第4期

页      面：953-965页

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41871014 U1901209)。 

主　　题：Mg同位素 非传统稳定同位素 分馏 化学风化 碳循环 地球化学 示踪应用 河流 

摘      要：河流Mg同位素体系示踪大陆化学风化过程的潜力近年来受到重视。通过总结Mg同位素在流域地表过程中的地球化学行为,发现河流Mg主要来源于矿物化学风化、大气降水、地下水以及植物残骸。全球主要径流Mg同位素组成呈现较大的变异性,仅用流域Mg储库的保守混合难以完全解释,因为大陆化学风化过程中基岩的差异风化和Mg同位素分馏是河水Mg同位素组成的重要影响因素。影响河水Mg同位素组成的主要分馏过程包括原生矿物分解、次生矿物形成、可交换态的吸附-解吸以及植物吸收和残体释放等过程。目前对河流Mg同位素体系的一级控制过程仍了解不多。在全球尺度下,大型河流Mg同位素组成与碳酸盐矿物的化学风化强度成显著相关关系。此外,Mg-Sr、Mg-Li、Mg-Ca以及Mg-O等多同位素体系也为地表环境演变研究提供了有力的示踪工具。今后应加强对流域关键过程Mg同位素分馏因子、特殊化学风化类型、多同位素耦合联用以及Mg同位素定量示踪的探讨,推动河流Mg同位素在示踪流域化学风化研究中的应用。