硅酸鹽化學風化強度評估的沉積物指標與方法研究進展*

傅寒晶 簡 星 梁杭海

廈門大學近海海洋環境科學國家重點實驗室，海洋與地球學院 福建廈門 361102

1 概述

化學風化是在地球表生環境下通過一系列化學作用對母巖進行分解改造的過程，長時間尺度的全球氣候調控主要依靠硅酸鹽化學風化和大氣CO2濃度的負反饋機制(Kumpetal.， 2000;Maher and Chamberlain，2014)。大陸硅酸鹽化學風化在全球碳循環過程中作為凈碳匯，對維持地球長期宜居的自然環境具有重要意義(Olivaetal.， 2003)。當前全球氣候變化形勢空前緊迫，開展硅酸鹽化學風化相關研究可為這一焦點議題提供理論依據。

陸表化學風化的作用對象包括出露的巖石和沉積物，碎屑沉積物的成分和結構會記錄相應的化學風化信息。巖石的風化作用早在20世紀初就受到關注，隨后表征化學風化強度的指標被接連提出并不斷發展。按研究技術和手段可將化學風化指標分為3類： 巖石學和礦物學指標、元素地球化學指標、非傳統穩定同位素指標(林春明等，2021)。巖石學和礦物學指標包括沉積物骨架顆粒組成、粉砂級細粒全巖礦物、礦物表面結構特征、黏土礦物組成和晶體結構，其記錄了氣候主導的化學風化過程的關鍵信息，能夠有效示蹤化學風化強度演變(楊作升等，2008;Kamp，2010;Cliftetal.， 2014;Hessler and Lowe，2017)。基于元素遷移性差異的地球化學指標如K/Al、Rb/Sr、αAlNa、化學蝕變指數(CIA)等是接受度最高、運用最廣泛的一類指標(Dinisetal.， 2020)。新興同位素指標如δ7Li、δ11B、δ41K、δ26Mg、δ30Si 等的開發和應用是近年來化學風化強度評估的熱門研究方向，具有廣闊的應用前景，有待進一步探究(Millotetal.， 2010;Maetal.， 2015;Weietal.， 2015;Tengetal.， 2020)。……