| 长江水中悬浮物含量与矿物和化学组成及其地质环境意义 |
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| 引用本文： | 丁悌平,高建飞,石国钰,陈峰,王成玉,韩丹,罗续荣.长江水中悬浮物含量与矿物和化学组成及其地质环境意义[J].地质学报,2013,87(5):634-659. |
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| 作者姓名： | 丁悌平 高建飞 石国钰 陈峰 王成玉 韩丹 罗续荣 |
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| 作者单位： | 中国地质科学院矿产资源研究所,中国地质科学院矿产资源研究所,中国地质科学院矿产资源研究所,中国地质科学院矿产资源研究所,中国地质科学院矿产资源研究所,长江水利委员会水文局,长江水利委员会水文局 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目） |
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| 摘 要： | 在2003～2007年间，在长江干流的25个水文站及主要支流的13个水文站系统采样，对悬浮物的含量及其矿物与化学组成系统地进行了测定。根据这些数据，对长江悬浮物的矿物和化学组成的时空变化及其地质与环境意义进行了系统研究。
本次所采样品中悬浮物含量平均值为256.5mg/L，在世界各大河中居于中等水平。悬浮物含量呈现大幅度的时空变化，与水流速度、径流量及泥沙供给情况的变化相对应，受河床坡度、降雨量、风化强度、侵蚀情况及人工活动等多种因素的影响。近年来，长江悬浮物含量逐渐下降，与上游的退耕还林和水库建设密切相关。特别是三峡水库工程引起泥沙在库区大量沉积，显著降低河水的悬浮物含量，导致其下游河段堤岸冲刷加剧，洞庭湖、鄱阳湖和长江口的沉积减少。这种变化带来的环境效应巨大，需要慎重评估和应对。
长江水中悬浮物主要由粘土矿物、碎屑硅酸盐矿物和碎屑碳硅酸盐矿物组成，并含有少量重矿物、氢氧化物和有机物。与黄河悬浮物矿物组成的对比研究表明长江流域的化学风化作用明显强于黄河流域，而物理侵蚀作用明显弱于黄河流域。由上游到下游，长江悬浮物中粘土和碎屑硅酸盐矿物逐渐增高，而碎屑碳硅酸盐逐步降低，与中下游地区气候变得湿热，化学风化变强的情况相对应。
与上地壳岩石平均值相比，长江悬浮物的SiO2、CaO、K2O 、Na2O含量较低，而TFe2O3含量较高，反映硅酸盐矿物化学风化过程中部分硅、钾、钠、钙的流失和铁的富集。与全球河流悬浮物和黄河悬浮物相比，长江悬浮物的SiO2、Na2O含量较低，反映长江流域的化学风化作用较强。与长江水系沉积物相比，长江悬浮物的SiO2、Na2O含量较低，而Al2O3、K2O 、MgO、TFe2O3较高，反映悬浮物比较富含粒度较小的粘土与铁质成分。从上游往下游，长江悬浮物中CaO、MgO含量逐渐降低，SiO2 含量逐步升高，与粘土矿物含量增高和碳酸盐含量降低的趋势相对应。
长江悬浮物中Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd含量均高于上地壳岩石的平均含量，可能由这些元素在风化过程优先为粘土所吸附所引起。在攀枝花、宜宾、九江、大通、南京等站悬浮物中发现的铜、铅、锌的高含量，可能均与相关地段采矿活动有关。2005年7月在富顺和长沙发现Cd的高异常值引人注目。悬浮物中Cu、Pb、Zn、Cd的含量较长江水系沉积物的平均含量高出数倍、乃至数十倍，可能反映近年来流域采矿活动加剧，其对流域环境的长远影响值得关注。
长江悬浮物的稀土总量与全球页岩的平均值相比略显偏高。长江悬浮物的REE分布形式于上地壳基本一致，表明长江流域出露的岩石的化学组成与上地壳岩石平均组成没有明显差别，而且岩石风化过程中稀土元素未出现明显分馏。
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| 关 键 词： | 长江、悬浮物、矿物组成、化学组成、环境 |
| 收稿时间： | 9/3/2012 12:00:00 AM |
| 修稿时间： | 2012/12/17 0:00:00 |
The Contents and Mineral and Chemical compositions of Suspended Particulate Materials in the Changjiang River, and Their Geological and Environmental Implications |
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| Ding Tiping,Gao Jianfei,Shi Guoyu,Chen feng,Wang Chengyu,Han Dan and Lou Xurong.The Contents and Mineral and Chemical compositions of Suspended Particulate Materials in the Changjiang River, and Their Geological and Environmental Implications[J].Acta Geologica Sinica,2013,87(5):634-659. |
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| Authors: | Ding Tiping Gao Jianfei Shi Guoyu Chen feng Wang Chengyu Han Dan and Lou Xurong |
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| Institution: | Institute of Mineral Resources, CAGS,Institute of Mineral Resources, CAGS,Institute of Mineral Resources, CAGS,Institute of Mineral Resources, CAGS,Institute of Mineral Resources, CAGS,Hydrological Bureau,CJW,Hydrological Bureau,CJW |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Yangtze River SPM Mineral composition Chemical composition Environment |
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