长江河源区地下水对河流侵蚀作用的地球化学平衡的贡献

利用前期对河水悬移质和溶解质来源、风化速率、三大岩类端点元素比值，及雨雪水化学与Sr同位素比值的研究基础，在长江河源区选择单一岩性小流域，利用天然露头（泉）和人工井、孔，在自然的、不同深度条件下，研究雨、雪水入渗溶滤作用的水化学成分对河水化学侵蚀作用的贡献。分析地表水与地下水化学侵蚀作用的差异，尤其是确定硅酸盐侵蚀作用对水化学成分的贡献，以及岩石化学侵蚀作用与大气CO2消耗的相互关系。研究包括水文（大气水、河水、土壤水与地下水）动力学、水化学和物质平衡模型，水-岩作用及其变化。重点是研究"四水" 在地球化学平衡过程中的相互转化与物质运移过程，补充水循环中部分地下水直接输入河（海洋）中的化学物质部分，弥补侵蚀作用中的物质平衡只考虑地表水贡献的不足，完善河流侵蚀作用的物质均衡关系式。同时，为进一步研究大气干沉降对河水化学成分的贡献提供前提，也将为研究全球气候变化对环境影响提供这一方面基础数据。

长江流域是研究物质运移与平衡具有代表意义的流域，它发源于青藏高原东部。青藏高原以其无可替代的地理位置和特殊的科学意义，为研究全球气候变化对自然环境的影响提供了较完美的天然试验场。本文应用物质循环与地球化学平衡原理，在前期研究成果基础上，研究了林芝小流域内大气降雨与地表水化学成分的关系，并确定地下水对地表水化学成分的贡献。研究包括水文（大气水、地表水、地下水，简称“三水”）动力学、水化学和物质平衡模型，水-岩作用及其变化。重点是“三水”在地球化学平衡过程中的相互转化与物质运移过程，补充水循环中地下水直接输入河（海洋）中的化学物质部分，这不仅弥补了河流侵蚀作用中只考虑地表水贡献的不足，而且还完善了河流侵蚀作用的物质均衡关系。同时，为进一步研究大气干沉降对地表水化学成分的贡献提供依据，也将为研究全球气候变化对环境影响提供这一方面的基础数据。. 研究区选在西藏林芝县长江河源区小流域范围内，该流域无人为因素影响，流域岩性为单一的花岗岩，具备很好的研究条件。研究利用天然露头（泉）和人工井、孔，通过在自然的、不同季节条件下定期采集地表水和地下水水样，通过对水中的化学成分进行测试，并对测试数据进行对比分析和规律分析。用公式计算出大气降水对地表水化学成分的贡献，并应用水-岩作用模拟模型PHREEQC研究地下水中矿物的迁移和演化特点。.研究表明，大气降水是地表水中各化学组分的重要补充来源，而小流域范围内的水-岩作用地球化学模拟，能够定量的分析地下水侵蚀过程，验证水质分析数据的合理性。林芝小流域水文循环的研究为保护长江河源区流域的生态环境提供背景数据和理论依据，具有十分重要的意义。地下水作为参与物质循环过程及物质地球化学平衡不可缺少的一部分，其对地表水侵蚀作用的贡献研究，将为以后研究长江河口地区物质运移提供理论基础。