化学风化及水动力分选对河流入海沉积物组成的影响

摘要

化学风化作用是引起河流沉积物相对其源岩发生地球化学分异的重要因素.本研究讨论了长江、椒江、瓯江、木兰溪浊水溪等河流沉积物（包括悬浮物与表层沉积物）的化学风化与水动力分选。这些河流分属不同的源汇体系，长江属于“大河—大三角洲—宽广陆架”的源汇体系，作为世界性的大河，其下游干流悬浮物代表整个流域上陆壳细颗粒风化物质的混合，反映整个流域的化学风化强度。台湾河流属构造隆升背景下的山溪性小河流，有“瞬时大通量—极端气候影响—快速物质转换”的特点。其河流沉积物的源岩为多旋回的沉积岩和变质沉积岩，反映出强物理风化，弱化学风化的特点。浙闽河流同属于山溪性小河流，但其流域区域构造较稳定，地形起伏也较小，加之气候炎热多雨，所以化学风化较强，反映出流域受季风气候的控制。沉积物的Al2O3/SiO2值可作为一个可靠的矿物分选指标，Al2O3/SiO2与CIA，WIP，αAl值等化学风化指标的相关关系可以指示分选与风化作用对沉积物组成的影响。WIP受石英稀释作用影响较大，而CIA几乎不受石英稀释作用影响，二者的相关关系可以指示沉积多旋回性对沉积物组成的影响。沉积物地球化学组成的“粒度控制”，是由于不同粒级沉积物中矿物组成差异所致，“粒度贫异”的实质是“矿物分异”。本研究从矿物入手，讨论了水动力分选及化学风化作用对河流入海沉积物的影响，揭示出分选和化风化作用共同影响沉积物的矿物及元素地化组成。元素的表生地球化学行为，本质上是由元素在不同矿物中富集及迁移的规律决定的。化学风化和水动力分选都影响碎屑沉积物矿物组成的变化，继而引起沉积物元素地球化学组成的变化。