第八届青年地学论坛

大陆风化被认为是平衡全球碳循环和维持地球宜居状态的关键机制。碎屑沉积物是化学风化的直接产物，其地球化学组成包含了宝贵的源区风化信息。但沉积物化学风化程度与流域风化强度的相关关系仍然不明。
流域硅酸盐风化强度通常被定义为硅酸盐风化速率（W）与剥蚀速率（D）的比值W/D，表示溶解质在风化产物中的占比。其中，剥蚀速率（D）等于硅酸盐风化速率（W）与物理侵蚀速率（E）的加和。于是，高的W/D值表示流域风化入海物质中风化溶解离子占比很高，低的W/D值表示流域物理侵蚀很强，风化入海物质主要以碎屑沉积物为主。沉积物化学风化程度的计算大都基于沉积物中可迁移元素与稳定元素的比例关系，反映长石类矿物风化形成黏土矿物的程度。然而，水动力分选和沉积旋回性对沉积物风化指标影响很大，可靠提取沉积物化学风化程度依赖于对这些因素的剥离。
本研究重新计算了世界范围内河流的流域风化强度以及细粒沉积物化学风化指标CIA。对于流域风化强度W/D很低的河流，CIA与流域风化强度无关。这是因为，在风化限制型（低W/D）流域，原岩常以抗侵蚀能力弱的沉积岩为主。这种情况下，沉积物很大程度上继承原岩CIA值，而不受控于流域风化强度。另一方面，这些岩石中Ca, Na, K, Mg等迁移元素含量很低，这也是导致低流域风化强度W/D的原因之一。对于流域风化强度W/D较高的大河，CIA与流域风化强度关系不显著，呈很弱的正相关。而对于W/D值较高的小流域，CIA与流域风化强度呈较强的正相关。本研究获取的认识有潜力应用于钻孔沉积物地球化学数据解读，推动相关研究从定性转向定量。
 

流域风化强度,河流沉积物,化学风化程度