中国河流流域化学风化和全球碳循环

作     者：吴卫华 郑洪波 杨杰东 罗超 周斌 Wu Weihua;Zheng Hongbo;Yang Jiedong;Luo Chao;Zhou Bin

作者机构：南京大学地球科学与工程学院表生地球化学研究所南京210093 南京大学地理与海洋科学学院南京210093 南京大学现代分析中心南京210093 

出 版 物：《第四纪研究》 (Quaternary Sciences)

年 卷 期：2011年第31卷第3期

页      面：397-407页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：中国地质调查局项目(批准号:水矿评03-07-08) 国家863项目(批准号:2009AA06Z112) 国家自然科学基金项目(批准号:40830107 40873001和41003001)资助 

主　　题：河流流域 硅酸盐风化 碳酸盐风化 碳循环 

摘      要：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。