青海湖和岱海流域水化學特征及現(xiàn)代化學風化作用.pdf

1、對巖性穩(wěn)定的（或可以確定的）單一流域的化學風化研究可以有效區(qū)分巖石/礦物風化作用和強度與氣候要素（氣溫、降水）之間的制約關(guān)系，進而定量流域的化學風化速率。本文選取了處于季風氣候敏感區(qū)（青海湖）和東南季風邊緣區(qū)（內(nèi)蒙古岱海）兩個湖泊流域為研究對象，獲取了兩個湖泊盆地的不同季節(jié)水化學特征，并重點探討了青海湖流域季節(jié)性化學風化速率和CO2消耗率。
　　 對青海湖流域各種水樣（河水、地下水、雨水和湖水）分季風前、季風期間、季風后三個季節(jié)

2、進行了系統(tǒng)采樣，并收集了流域內(nèi)主要的巖石樣品。通過對樣品主要離子(Ca2+、K+、Mg2+、Na+、Si、Sr、HCO3、Cl-、SO42-、NO3-、F-)的分析，利用推進模式量化了流域內(nèi)的風化速率和CO2消耗率，并將分析結(jié)果和收集劍的全球大河資料進行了對比。
　　 對青海湖流域水化學數(shù)據(jù)分析表明：青海湖流域河水均顯堿性，且其TDS含量高于流經(jīng)喜馬拉雅山和青藏高原南緣的河流。在季節(jié)變化上，除倒淌河外，青海湖流域四條主要河流TD

3、S值季風后季節(jié)（10月）最高，季風季節(jié)（7月）最低。在河水離子組成上，流域內(nèi)四條主要河流的離子以Ca2+和HCO3-為主，反映了碳酸鹽風化輸入的影響。通過對流域各種輸入來源的量化發(fā)現(xiàn)，大氣輸入和碳酸鹽風化是河水離子組成輸入的兩個同等重要的主要來源。此外，布哈河流域的蒸發(fā)鹽溶解、沙柳河和哈爾蓋河流域的硅酸鹽風化也對河水組成有較大貢獻。倒淌河河水成份由于流經(jīng)老的湖相沉積，因而主要受鹽巖輸入控制。黑馬河在季風季節(jié)，河水受碳酸鹽風化和雨水輸入的

4、控制，而在季風前后，地下水對河水的補給作用可能比較大。
　　 經(jīng)過雨水的校正后，青海湖流域大氣CO2凈消耗率為35×103mo1/km2/yr。對比全球河流CO2消耗率，本研究區(qū)的值低于流經(jīng)喜馬拉雅山和青藏高原外圍的河流以及造山帶的河流如（亞馬遜河、奧里諾科河和斯提肯河），但是高于一些流過地盾的河流。在季節(jié)變化上，CO2消耗率在季風季節(jié)高于季風前和季風后的季節(jié)。對岱海流域的水化學數(shù)據(jù)分析表明：河水、地下水和湖水均顯堿性，其中湖水

5、堿性最高，pH值為9.0。TDS值顯示河水和地下水TDS值非常接近，均處于339～710mg/L范圍內(nèi)，湖水值最高約為河水的10倍。對于各種水的化學組成，河水和地下水的主要陽離子為Ca2+或Na+，陰離子為HCO3-，而湖水主要為Na+和Cl-。此外，河水和地下水的化學組成都非常相似，指示了流域內(nèi)河水和地下水的循環(huán)是一個相對較快的過程。對于岱海流域的化學風化作用，Gibbs圖表明河水成份主要受巖石風化控制，而在元素端元比值的圖中顯示，流