中国东部玄武岩风化土壤的粘土矿物及碳汇地球化学研究

玄武岩风化是大气CO2的一个主要碳汇过程,气候条件是影响玄武岩风化和固碳速率的重要因素。该文选择中国东部不同气候带的新生代玄武岩典型风化剖面,进行了粘土矿物和常量元素分析。结果显示,在内蒙古—海南岛的采样区间内,随着气候条件由干冷向暖湿转化,风化剖面中粘土矿物组合呈现蒙脱石+伊利石+高岭石→蒙脱石+高岭石→高岭石+三水铝石的转变。剖面中土壤元素得失状况也显示出相应的规律,由于存在粉尘输入与风化淋滤作用的综合影响,在干冷的内蒙古地区,粉尘对于Ca,K,Na,Si等元素的输入量大于这些元素的淋失量;在山东地区,Ca,K,Na元素开始快速淋失,大于粉尘的输入量;在苏皖地区,Si元素的淋失量开始小于粉尘输入量;而在湿热的海南地区,风化作用强烈,Si显示出大量淋失的特点,碱性元素几乎全部流失。根据元素的相对得失率和北方粉尘平均组分的校正,初步估算了研究区内玄武岩风化对大气CO2的消耗速率,其数值在5.37～181.00t(km2.a)之间,与Dessert等(2003)的研究结果大致相当。