岩溶地下河补给的地表溪流溶解无机碳及其稳定同位素组成的时空变化

发布时间：2017-08-01 23:17

  本文关键词：岩溶地下河补给的地表溪流溶解无机碳及其稳定同位素组成的时空变化?

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【摘要】：岩溶水体中溶解无机碳(DIC)主要以HCO_3~-形式存在,其同位素(δ~(13)CDIC)被广泛用于示踪DIC的不同来源及其影响因素.为了解亚热带典型岩溶溪流溶解无机碳及其稳定同位素的分布规律,本文以广西柳州官村地下河补给的地表溪流为研究对象,对其水化学特征和δ~(13)CDIC进行分析.结果表明,溪流上游和下游的DIC与δ~(13)CDIC都表现出明显的时空变化特征,地下河出口(G1点)HCO_3~-旱季浓度变化范围为(4.73±0.14)mmol·L~(-1),而雨季为(4.23±0.68)mmol·L~(-1).溪流下游(G2点)HCO_3~-旱季浓度变化范围为(4.56±0.23)mmol·L~(-1),而雨季为(4.20±0.59)mmol·L~(-1).溪流上游的旱季δ~(13)CDIC变化范围为-12.22‰±0.49‰,雨季的变化范围为-12.28‰±0.82‰;溪流下游的旱季变化范围为-10.73±0.71‰,雨季的变化范围为-11.10‰±0.90‰.两个点水体DIC含量旱季均高于雨季,且G1点要高于下游G2点.两个点水体δ~(13)CDIC值旱季较雨季偏重,且G2点水体δ~(13)CDIC值显著高于G1点δ~(13)CDIC值.地下河水和溪流DIC主要来源于土壤CO2和碳酸盐岩溶蚀,但是溪流上游与下游DIC和δ~(13)CDIC值差异表明水体的CO2脱气作用,水生植物的光合作用显著影响了水体DIC和δ~(13)CDIC值.
【作者单位】： 中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西岩溶动力学重点实验室;西南大学地理科学学院;
【关键词】： 岩溶地表溪流 溶解无机碳(DIC) δCDIC 碳酸盐岩风化 广西
【基金】：国家自然科学基金项目(41572234,41202185) 中国地质科学院基本科研业务费项目(YYWF201636)
【分类号】：X143;P342
【正文快照】： 流域中岩石风化是一个重要的大气CO2汇,碳酸盐岩的化学风化会消耗大气中的CO2,并在碳的生物化学循环中起重要作用[1].世界上60条大河的研究揭示碳酸盐岩溶解每年约向海洋输送12.3×1012mol C[2].在短时间尺度上,碳酸盐岩风化会受到当地气候以及区域地下水和地表水中CO2运移的

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