青藏高原北部内陆河流域的化学风化与大气CO2消耗

本项目拟分析青藏高原北部内陆河流域的化学风化对大气CO2的消耗，探讨其在地质时间尺度和短时间尺度上对全球碳循环的贡献。项目将对青藏高原北部的四大内陆河（塔里木河、黑河、疏勒河与石羊河）进行综合研究，采集流域内的雨/雪水、河水、沉积物和岩石样品，测定总有机碳、颗粒有机碳、溶解有机碳与溶解无机碳含量，分析常微量元素含量和Sr、Nd、C、S同位素组成，厘定大气输入、人类活动、岩石风化（硅酸盐、碳酸盐和蒸发岩）对河水中溶解质的贡献，计算青藏高原北部的硅酸盐和碳酸盐风化速率及其消耗的大气CO2。结合青藏高原其它区域河流的数据，探讨：（1）整个青藏高原区域的碳酸盐风化在短时间尺度上对全球碳循环的贡献；（2）青藏高原抬升引起的硅酸盐风化增强对新生代以来大气CO2浓度下降和全球气候变冷的影响。

青藏高原的抬升是地球历史上最重大的地质事件之一，对全球气候和环境均有重要影响。高原抬升加强了化学风化速率，消耗了大量大气CO2，进而影响全球碳循环和气候变化。此外，剥蚀物质通过河流搬运到海洋，直接影响了海洋的物质平衡。. 本项目对青藏高原北部的四大内陆河（塔里木河、黑河、疏勒河与石羊河）进行了综合研究，采集流域内的雨/雪水、河水、沉积物和岩石样品，分析主量离子含量和Sr同位素组成，厘定大气输入、人类活动、岩石风化（硅酸盐、碳酸盐和蒸发岩）对河水中溶解质的贡献，计算青藏高原北部的硅酸盐和碳酸盐风化速率及其消耗的大气CO2。结果显示，内陆河流域的固溶物总量（TDS）平均为700 mg/l左右，要高于世界河流平均值一个数量级。祁连东北缘三大内陆河中，黑河与石羊河流域上游碳酸盐风化的贡献要高于蒸发岩，随着流入荒漠地区，蒸发岩的贡献明显上升，而碳酸盐和硅酸盐风化的贡献则相应降低，其中黑河终端湖——居延海中蒸发岩的贡献高达99%。疏勒河流域中，蒸发岩的贡献在整个流域都是最高的，且均超过了50%。黑河上游硅酸盐风化的贡献要高于其它两条流域。塔里木河流域中，叶尔羌河源水塔克拉玛干河、盖孜河、塔里木河支流阿克苏河的蒸发岩贡献均未超过50%，而塔里木河的中下游干流、和田河、车尔臣河、克里雅河、尼雅河等的蒸发岩贡献高达73.3-95%。相比之下，伊犁河流域的碳酸盐贡献较高。. 通过与发源于青藏高原的其他河流进行对比，东北部内陆河位于降水相对充沛的山区上游流域的化学风化速率与金沙江、黄河、红河、印度河相当，明显低于喜马拉雅南缘的恒河与布拉马普特拉河。然而，在荒漠中的流域由于极度的干旱，化学风化速率非常低。