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

• 作者: 黄奇波 覃小群 刘朋雨 张连凯 苏春田
• 来源期刊: 地球科学进展
• 关键词: 地下河 碳酸盐岩风化 硅酸盐岩风化 碳汇通量 硫酸
• 年，卷（期）: 2021,（null）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 307-318
• 页数: 11页
• 分类号: P641.134
• 语种: 中文
• DOI: 10. 11867 / j. issn. 1001-8166. 2017. 03. 0307.

摘要

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 CO2 对岩石风化碳汇的重要贡献，并评价了 H2 SO4 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 SiO2 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+ ，SiO2 浓度有一定贡献；②4条地下河的[Ca2+ +Mg2+ ] / [HCO-3 ]当量比值为 1.05 ~ 1.15，[Ca2+ +Mg2+ ] / [HCO-3 +SO24- ]的当量比值为 0.99 ~ 1.08，Ca2+ +Mg2+相对于 HCO-3 过量，过量的 Ca2+ +Mg2+与 SO2-4 相平衡，证实硫酸参与流域碳酸盐岩的溶蚀；③L01 和 L02 地 下河岩石风化消耗的 CO2 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 CO2 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% 。