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重庆地区岩溶地下河水溶解无机碳及其稳定同位素特征
  • ISSN号:1001-4810
  • 期刊名称:中国岩溶
  • 时间:2013.6.1
  • 页码:123-132
  • 分类:P641.3[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学] P597.2[天文地球—地球化学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004
  • 相关基金:国家自然科学基金(41202185)、国土资源部公益性行业科研专项(201311148)、广西自然科孚吾歪项目(2012GXNSFBA053137)、中国地质调查局地质调查项目(12120113006700)和IGCP/SIDA598项目
  • 相关项目:岩溶水动态变化对岩溶水体水生植物碳汇效应的影响研究
作者: 蒲俊兵|
中文摘要:

稳定碳同位素是指示岩溶动力系统碳来源及转化的重要指标。为揭示重庆地区岩溶地下水中溶解无机碳基本特征和碳来源,本文对该地区63条岩溶地下河水样进行了水化学和碳同位素分析。研究结果表明,重庆地区地下河水溶解无机碳主要表现形式为HCO~-,雨季由于稀释作用其浓度低于旱季。重庆岩溶地下河水δ13C—DIC(V—PDB)旱季变化范围为一15.34‰~-5.89‰,雨季变化范围为-17.40‰~-4.23‰。根据δ13c同位素质量平衡方法,计算得到重庆地下河旱季碳酸盐岩溶蚀对DIC贡献为45.1%~79.7%,雨季平均为34.6%~82.1%。计算结果表明,在人类活动不断增强的情况下,岩溶水体DIC通量中碳酸盐岩溶解来源的DIC和其参与岩溶地下水δ13C值的形成并不一定是岩溶作用理论方程中所计算的50%,而是有一定的变化范围。因此在计算岩溶作用碳汇时,建议通过δ13C值扣除碳酸盐岩溶蚀形成DIC的通量后再来推算岩溶作用形成的碳汇量。

英文摘要:

Stable carbon isotope is a useful and powerful tool for tracing the origin and transformation of carbon in karst dynamics system. For obtaining the characteristics of hydrochemistry and isotope, groundwater samples in wet and dry seasons from 63 karst subterranean streams in Chongqing are collected in this study. The results show that the HCO3- is the dominant species of the DIC in ground waters and the concentration of HCO3 is lower in wet season than dry season due to dilution.δ13C--DIC (V-PDB) in karst subterranean streams in Chongqing varies from -15.34 %-5.89 ‰ in dry season and from -17.40‰-4.23 ‰ in wet season. The widely variations of δ13C in wet season show the complex origins of carbon in karst subterranean streams in wet season. Based on the δ13C isotope mass balance equation, the amount of DIC that comes from the carbonate rock dissolution is calculated in this study. The calculated results show that 45.1 -79.7 %of the DIC in the dry season and 34.6%-82.1 % in the wet season is from dissolution of carbonate rocks in karst groundwater. The calculated results also shows that the DIC and the corresponding δ13C proportion originated from the carbonate rock dissolution is not necessarily 50 % according to the molar ration of karst chemical reaction equation, but has a changes range at some extend. As a result, this study suggests that we should deduct first the DIC originated from the carbonate rock dissolution using the δ13C when we calculate the carbon sink of karst processes, and then calculate further the karst carbon sink.

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期刊信息
  • 《中国岩溶》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国地质科学院
  • 主办单位:中国地质科学院岩溶地质研究所
  • 主编:蒋忠诚
  • 地址:广西桂林市七星路50号《中国岩溶》编辑部
  • 邮编:541004
  • 邮箱:carso@tom.com
  • 电话:0773-5812949
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4810
  • 国内统一刊号:ISSN:45-1157/P
  • 邮发代号:48-19
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵"双效"期刊,广西优秀期刊,广西优秀自然科学期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:6943