為探討碳酸鹽巖的化學風化與失蹤碳匯之間的關(guān)系,以中國西南貴州省紅楓水庫流域的麥翁河、羊昌河、麻線河和后六河流域為研究對象,通過主離子化學和溶解無機碳（DIC）及其碳同位素組成(δ¹³C_DIC)計算出碳酸風化硅酸鹽巖、硫酸風化碳酸鹽巖和碳酸風化碳酸鹽巖對DIC的貢獻分別為10%、30%和60%。麥翁河流域硫酸風化碳酸鹽巖釋放CO₂,其C釋放速率為11.2 g·m^-2·a^-1。綜合評估了巖性、水文、植被、農(nóng)業(yè)、采煤、大氣CO₂濃度對風化作用的影響及工業(yè)革命前后這些因素的變化,認為該流域碳酸鹽巖的化學風化不能作為失蹤碳匯。模擬計算的河流自然匯合后的風化通量和速率與各條河流單獨采樣計算的結(jié)果差別很大,說明傳統(tǒng)的采樣點布設(shè)方式和使用的空間尺度的合適性需要重新評估。 

【文章來源】：礦物巖石地球化學通報. 2020,39(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

紅楓水庫流域巖性、水系構(gòu)成和采樣點布設(shè)

δ13CDIC的變化范圍為-7.4‰～-11.6‰(表2),四個季節(jié)的平均值分別為-8.9‰、-9.2‰、-9.1‰和-9.2‰,統(tǒng)計檢驗表明δ13CDIC的季節(jié)變化不明顯(P>0.05)(圖2)。4條河流中,羊昌河DIC的δ13C值最高,麥翁河干流靠近河源的第1號點和支流第5號點的最低�？臻g上,麥翁河干流從第1號到第4號點其δ13CDIC值逐漸升高,從第6號到第8號點又逐漸降低(表2)。

羊昌河、麻線河和后六河的陽離子主要為Ca2+、Mg2+,在陽離子中平均占比88%;陰離子以HCO-3為主,在陰離子中平均占比75%;水化學類型屬于典型的HCO3-Ca·Mg型。麥翁河陽離子主要為Na+、Ca2+、Mg2+,在陽離子中平均占比99%,Ca2+和Mg2+在陽離子中的平均占比也達到65%;陰離子以SO 4 2- 和HCO-3為主,在陰離子中平均占比93%;水化學類型屬于SO4-Na型。4條河流的Cl-和NO-3含量很低,在陰離子中的平均占比僅為8%。這些數(shù)據(jù)均說明流域內(nèi)碳酸鹽巖和硅酸鹽巖的化學風化是河流水化學的起源,河水中如此高的Ca2+、Mg2+離子占比主要是碳酸鹽巖風化的貢獻。這些水化學特征也與流域巖性分布(表2)、通過水化學計算的f值相吻合。表5 紅楓水庫流域四條河流DIC通量、DIC輸出速率及流域化學風化的CO2消耗速率Table 5 Fluxes and export rates of DIC and CO2 consumption rates of the four rivers in the watershed of the Hongfeng Reservoir 河流 DIC通量/(1010 g·a-1) 輸出速率/ CO2消耗或吸收速率 硫酸 碳酸 (g·m-2· a-1) /(105 mol·km-2 a-1) /(g·m-2a-1) 碳酸鹽巖 硅酸鹽巖 碳酸鹽巖 合 計 合 計 硅酸鹽巖 碳酸鹽巖 合 計 合 計 麥翁河 0.00 0.07 0.37 0.44 21.5 2.81 7.57 10.38 12.5 羊昌河 0.52 0.10 0.57 1.19 14.6 1.04 2.90 3.94 4.7 麻線河 0.08 0.02 0.20 0.30 11.9 0.72 3.34 4.06 4.9 后六河 0.03 0.01 0.10 0.14 15.9 0.90 4.81 5.71 6.9 全流域1② 0.63 0.20 1.24 2.07 15.2 1.22 3.79 5.01 6.0/4.3① 全流域2③ 1.05 0.15 0.90 2.10 15.3 0.90 2.75 3.65 4.4 注:①“4.3”為扣除麥翁河流域硫酸風化碳酸鹽巖釋放的CO2以碳計0.23×1010 g后的數(shù)據(jù);②“全流域1”為按照各條河流水化學單獨計算出來的結(jié)果進行流域面積平均后的值;③“全流域2”為各條河流的季節(jié)流量加權(quán)的水化學組成,按照4條河流年流量再加權(quán)得到后的值。

【參考文獻】：
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本文編號：3559273