会议专题

14ka以来东亚季风区典型流域硅酸盐岩化学风化过程

大陆岩石化学风化作为大洋可容元素的主要来源,在大洋生物-地球化学循环中起着至关重要的作用,硅酸盐岩化学风化通过调节大气CO2浓度而稳定着全球气候变化.大陆硅酸盐岩化学风化受到岩性、构背景以及气候因素的多重控制,但硅酸盐岩化学风化是全球碳循环过程中的一种负反馈作用,还是气候变化的驱动者?两者之间的相互作用机制仍然存在很大争议,研究大陆硅酸盐岩化学风化对过去气候变化的响应过程是解决这些争议的关键.本研究对东亚地区两类代表性河流系统(世界级大河长江以及台湾山溪性河流浊水溪)河口地区14ka以来的沉积记录进行分析,讨论在全新世东亚季风气候变化和人类活动背景下,两类河流硅酸盐岩化学风化的变化规律及其驱动机制。研究发现,受到长江流域人类活动的影响,长江口沉积速率在1.3ka左右的高海平面时期突然加大,大量长江中上游弱风化沉积物进入河口沉积区,导致全新世末期长江口沉积记录化学风化强度的降低。人类活动对浊水溪沉积物化学风化强度的影响非常小,可能与台湾地区人类活动范围小和强度较弱有关。全新世千年时间尺度大陆风化与沉积物来源、累积风化历史(再旋回)和瞬时风化(即对季风变化的快速响应)之间存在复杂的耦合关系。气候条件主导着大河流域(transport-limited)硅酸盐岩化学风化强度,河漫滩风化在整个流域风化历史中起着重要的缓冲作用,造成流域硅酸盐岩化学风化强度对快速气候变化反应不敏感。典型的山溪性河流(weathering-limited)发育较小冲积平原,流域硅酸盐岩化学风化反映瞬时风化强度,强烈的物理剥蚀限制着流域化学风化的进行并控制了千年时间尺度流域化学风化强度的变化。千年以来人类活动对不同流域化学风化强度的影响机制较为复杂,还需结合更多钻孔资料开展进一步研究工作。

硅酸盐岩 化学风化 东亚季风气候 人类活动

毕磊 杨守业 李超 赵云 郭玉龙 梁小龙

同济大学海洋地质国家重点实验室,上海 200092

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2015-12-11(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)