热带海南岛地表和地下化学风化：对全球碳循环及海水Sr 同位素演化研究的启示     

彭精诚  郑栩  吴卫华 《高校地质学报》2022,28(6):849-860

热带地区火山岛/岛弧的化学风化对全球碳循环和海水的Sr同位素演化均有着重要的作用。文章对中国热带海南岛的玄武岩、花岗岩小流域和大河流域进行了河水、地下水、雨水以及基岩和沉积物的综合研究,分析了水样和固体样品的元素含量和Sr同位素比值。结果显示,河床沉积物的化学蚀变指数（CIA）与⁸⁷Sr/⁸⁶Sr之间存在着一定的变化关系,而这主要归因于沉积物的阶段性差异风化：风化早期阶段以黑云母占主导,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr较高。此后斜长石开始风化,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr逐渐下降。在风化程度中等阶段,斜长石大量分解后,各种富钾矿物风化加剧,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值升至最高点。在高风化程度阶段,随着富钾矿物逐渐减少,稳定的风化残余物质占据主导,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值逐渐下降。与年轻的活火山岛——加勒比海小安的列斯群岛和印度洋的留尼汪岛相比（其地下化学风化速率2~5倍于地表风化速率）,由于相对较低的降水量和老死火山低的孔隙度,海南岛地下水的流量和固溶物总量（TDS）要低的多,导致海南岛的地下化学风化速率低于地表风化速率,仅与高纬的俄罗斯堪察加活火山岛相近,为小安的列斯群岛和留尼汪岛的约6%~25%,属于全球地下风化贡献最低的区域之一。海南岛玄武岩区的地表化学风化和CO2消耗速率高于法国中央高原和西伯利亚,略低于夏威夷和德干,而显著小于东南亚的爪哇岛和 吕宋岛。在温度相近的条件下,径流量对化学风化速率有着非常明显的控制作用。由于较低的年径流量,热带区域的海南岛,其对大气CO₂的消耗能力只是处于一个全球平均的范围内。  相似文献   

黑龙江流域水体和沉积物重金属的生态风险研究     

郑栩  管祎亭  吴卫华 《高校地质学报》2022,28(6):814-824

中国东北黑龙江流域作为重工业基地和商品粮基地,水体、沉积物和土壤的重金属污染非常值得关注。作者采集了黑龙江流域从上游干旱区到下游三江平原的河水、湖水、地下水和河床沉积物样品,分析重金属元素含量,运用不同指标评估了流域的水资源安全和沉积物的污染风险程度。研究结果显示,在黑龙江流域上游干旱区,部分地表水和地下水的As含量超过了中国生活饮用水卫生标准,最多接近7倍,上游地区居民的用水安全需要引起有关部门的关注。通过内梅罗指数法（P 综合）和潜在生态危害指数（RI ）的综合评估表明,黑龙江流域沉积物的总体生态风险较低。单个重金属元素中,Cd在大部分流域存在中等生态风险,有3个沉积物样品展现出较高生态风险。Cd作为危害中国耕地土壤和人类健康的主要重金属元素,在黑龙江流域同样也需要予以重点关注。  相似文献