论文摘要
长江、黄河和澜沧江发源于青藏高原东部，地形上穿越了高原和横断山脉，河流流域盆地陆地化学风化受到青藏高原东部隆升的深刻影响，是现今世界上中纬度地区少有的尚未被人类活动影响的河流。本文通过河流上升水位样品的分析，对青藏高原东部长江、黄河和澜沧江河流溶质载荷主要离子地球化学特征进行了研究，并重点研究了长江流域陆地化学风化，2001年在长江重要支流岷江和大渡河流域上游和下游出口建立了4个河流溶质载荷主要离子监测站（上游3个站，下游出口1个站），进行了为期一年的月度时间序列取样工作，对岷江和大渡河流域溶质载荷主要离子时空变化特征和人类活动的影响情况进行研究。本文在对河流样品和相关岩石样品野外采集（样品包括河水化学溶质载荷、悬浮载荷和床沙载荷等）和样品室内测试基础上，结合流域区域地质、土壤和气候等特点，综合运用沉积学、地球化学、环境化学和水化学等多学科，对样品数据和资料进行了综合研究和全球对比分析。对数据资料的分析研究表明：长江、黄河和澜沧江富含HCO3-，河水主要离子是由流域盆地碳酸盐岩的风化所控制，沱沱河、楚玛尔河和黄河个别支流受蒸发盐岩的影响较为明显，岷江和大渡河处于方解石过饱和状态；长江水系TZ+可以与世界上其它造山带相比较，如南美安底斯山的Orinoco河、北美科迪勒拉山系的Mackenize河、Yukon河和东西伯利亚流径Verkhoyansk和Cherskiy造山带的河流；河水溶质载荷Si、Si／TZ+*、Si／Na*+K等指标和床底载荷粘土矿物的分析表明，长江流域盆地地表硅酸盐岩的风化还是浅表层次的（Superficial weathering），总体处于水云母形成阶段；岷江、大渡河和雅砻江河流的数据表明，硅酸盐岩风化降解对河水中阳离子的贡献度是从岷江→大渡河→雅砻江逐渐提高的。对岷江和大渡河2001年月度监测数据的分析表明：河水溶质载荷K、Na、Mg、Cl、8O4、HCO3表现出随着流量增加，存在着离子浓度基本以y=ax-b（a为常数，o<b<1）形式降低的趋势，但Ca、Si与流量之间并无明显的相关性；流域盆地机械剥蚀通量与化学剥蚀通量之间并无明显的正相关关系，流域盆地地表的风化为搬运有限型；在河流地球化学研究方法上，对大河在上升或下降水位期一次性取样获得的化学风化通量的相对误差（relative uncertainty）可控制在±20％以内；对分析数据时空变化特征的研究表明，岷江和大渡河在从高原东部流经四川盆地后，河水溶质载荷Cl、SO4和Ca的浓度明显提高，受到了人类活动较为显著的影响。对高原东部长江流域地表化学剥蚀速率和大气CO2净消耗率的研究表明：地表化学剥蚀速率，雅砻江为1．69×103mol／yr／km2，金沙江1．74×103mol／yr／km2，大渡河1．57×103mol／yr／km2，岷江1．88×103mol／yr／km2，长江河源区楚玛尔河为2．32×103mol／yr／km2，沱沱河为1．37×103mol／yr／km2，流域地表化学剥蚀速率可与世界上其它造山带的河流进行对比；流域地表硅酸盐岩风化所消耗的大气CO2净消耗率（ΦCO2），以大渡河为最高（101．81mol／yr／km2），楚玛尔河为最低（7．55 mol／yr／km2），并可与流经北美诺基山脉马更些河（Mackenzie）和东西伯利亚地区流经Verkhoyansk和cherskiy造山带的河流（勒拿河等）进行对比。本文还对长江流域地表化学剥蚀速率（CDR）与构造、气候的关系和控制因素进行了探讨。
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标签：主要元素地球化学论文; 流域盆地化学风化论文; 监测站论文; 人类活动影响论文; 青藏高原论文;