刘文景
- 作品数：19 被引量：148H指数：7
- 供职机构：中国科学院地质与地球物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院西部行动计划项目更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学环境科学与工程文化科学更多>>
- 怒江水化学与碳同位素组成对青藏高原岩石风化碳汇效应的指示被引量：1
- 2023年
- 青藏高原是世界上地质构造和环境背景最复杂的地理单元之一,也是大陆风化与碳循环研究的重点区域,其风化碳通量的准确厘定一直是地质过程碳源-汇量化和机制研究的热点和难点.相对高原其他大河,怒江受人类活动影响较弱,保持着较为原始的状态.本研究对怒江流域高时空分辨率水化学和双碳同位素(δ^(13)CDIC-Δ14CDIC)组成进行分析,结果表明:河水溶质和溶解无机碳来源于碳酸和硫酸对岩石的风化反应,以碳酸盐岩风化贡献为主,并明显受到断裂带温泉中深部碳混入的影响.怒江干流地质碳和现代碳的平均贡献分别为35.2%和64.8%;硫化物氧化贡献了河水中90%以上的硫酸根.在考虑硫化物氧化产生的硫酸参与岩石风化过程后,流域硅酸盐岩和碳酸盐岩风化对大气CO_(2)的消耗通量分别降低了约52.0%和37.4%.怒江流域风化在短时间尺度上为“碳汇”,而硫酸参与使其在地质时间尺度上表现为“碳源”.河流离子浓度、特征元素比值和不同岩石风化物质贡献的时间变化表明,流域碳酸盐岩风化较硅酸盐岩风化对温度和径流变化更为敏感,其对河流物质输入贡献份额在季风降雨期明显升高,不同岩石风化过程对河流溶质的影响受控于水文路径和水-岩反应时间.本研究揭示了代表性高原流域不同岩石化学风化贡献和碳汇效应对水热条件变化的响应,对于阐明高原流域风化控制机制及其碳源-汇净效应具有重要科学意义.
- 刘文景孙会国孙会国徐志方
- 关键词：青藏高原怒江流域
- 典型黄土塬区地下水水化学成因机制及碳循环意义
- 2023年
- 水岩相互作用包括了溶解、沉淀和离子交换等作用,其参与了各种地质作用和生态-环境过程;而目前对离子交换作用在水中离子来源解析和同位素示踪等方面考虑不足,这限制了对水化学演化规律和碳循环刻画等方面的认识。本研究选择水文地质条件较为简单的甘肃陇东地区董志塬,在对降水入渗补给评估、地下水定年(3H和14C)等水循环规律刻画的基础上,通过对降水元素输入和阳离子交换容量分析,以及应用硝酸盐同位素(δ^(15)N-NO3和δ^(18)O-NO3)、硫酸盐同位素(δ^(34)S-SO4和δ^(18)O-SO4)、87Sr/86Sr(包括地下水及黄土各分量)、阳离子关系等手段,解析了董志塬地下水中主要离子来源。研究结果显示,降水入渗补给量为39±8mm/a,土壤水运移速度为0.13±0.03m/a;研究区包气带较厚(主要在40~75m),这说明年降水需要250~750年才能补给到地下水,但持续的补给使得自然条件下每年约有(3167±650)×10^(4)m3地下水通过泉水补给两侧河流。地下水年龄较老,不含3H,14C校正年龄在417年至19420年之间,因此水化学组成受现代人类活动影响可忽略;地下水中Cl-和SO42-主要来自于古降水,并反演出古降水SO42-平均含量为1.2mg/L,显著低于受化石燃料等影响的现代含量(平均为6.6mg/L);而地下水NO3-则主要来自于土壤氮的硝化。地下水87Sr/86Sr比值(0.7107至0.7114)与黄土中碳酸盐的比值(0.7103至0.7111)基本一致,表明Ca^(2+)和Mg^(2+)主要来自于碳酸盐矿物的溶解,部分被吸附至粘土矿物。研究区黄土具有较高的阳离子交换容量(149±33meq/kg),地下水总Na^(+)中,降水贡献平均占29%,其余Na+主要来源于水中Ca^(2+)和Mg^(2+)和粘土矿物中Na的交换(平均为71%),硅酸盐溶解对水中Na+贡献可忽略(硅酸盐溶解会导致87Sr/86Sr增加),而以往研究大多认为除了降水输入、蒸发岩溶解外,水中Na+主要来自于硅酸盐矿物的溶解,并贡献了碳汇。本研究�
- 黄天明龙吟张芬赵雅静刘文景刘文景马金珠李义曼庞忠和
- 关键词：水岩相互作用碳循环风化作用阳离子交换
- 用AGMP-1M阴离子交换树脂直接分离Zn的实验方法改进被引量：1
- 2013年
- 针对原有用于铜、铁、锌同位素分析的提纯步骤方法,我们专门对锌的提纯进行了改进,即在1mol/LHCl的介质条件下,采用200~400目AGMP-1M树脂提纯锌,大大简化了锌的提纯方法。在改进的实验条件下,地质样品的回收率接近100%;标准溶液在离子交换分离前后同位素组成一致,表明分离前后无Zn同位素分馏;全流程Zn的空白小于0.7ng/mL。此法可作为用于高精度Zn同位素分析的前处理方法。
- 冯家毅刘丛强赵志琦汪齐连刘文景灌谨樊宇红王静
- 关键词：MC-ICP-MS
- 韩江流域河水地球化学特征与硅酸盐岩风化——风化过程硫酸作用被引量：10
- 2017年
- 流域岩石化学风化是全球碳循环的重要环节之一,硅酸盐岩风化过程消耗大气CO_2,是在地质时间尺度上调节大气CO_2浓度的重要机制。本工作在对我国东南花岗岩地区流经典型的硅酸盐岩地质背景河流——韩江流域河流水化学组成研究的基础上,分析和定量计算了河流水体主要物质来源,并对硫酸参与岩石风化和碳循环过程的作用进行了分析,进而对韩江流域岩石风化速率及其大气CO_2消耗通量进行了估算。结果表明,韩江流域河流主离子组成主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩风化,并计算得出约41%的硫酸根离子来自于大气降水;流域碳酸盐岩的风化速率为21.7 t/(km^2·a),硅酸盐岩为18.9 t/(km^2·a)。硫酸参与岩石风化提供的离子贡献占流域岩石风化提供总离子量的65.9%;流域风化带来的CO_2消耗速率被高估了约61%。
- 余冲徐志方刘文景史超张轩赵童蒋浩周利周晓得
- 关键词：岩石风化东南
- 桂西北峰丛洼地泉水和溪流在降雨过程中的水化学动态变化特征被引量：11
- 2011年
- 通过对中国科学院环江喀斯特农业生态系统观测研究站所在区域的泉水和溪流在降雨时的连续采集,发现二者的水化学特征对降雨的响应较快,但变化却不同。降雨时泉水的pH值在降雨时降低,电导率和主要离子浓度升高,SI降低,pCO2升高,而溪流的电导率和主要离子浓度降低,碳酸盐矿物饱和指数(SI)降低,水中二氧化碳分压(pCO2)降低。降雨时泉水和溪流的溶质输移速率明显增加,但没有表现出在连续降雨中因为降雨强度大输移速率就高的现象,从而推断,除了雨水的稀释作用和"土壤CO2效应"外,土壤包气带的"前水"以及土壤中可交换态离子也影响了降雨时峰丛洼地水体中溶质的运移。
- 丁虎郎赟超刘文景刘丛强
- 关键词：峰丛洼地水化学降雨
- 喀斯特地区黄壤和石灰土剖面化学组成变化与风化成土过程被引量：14
- 2010年
- 对西南喀斯特地区典型黄壤和石灰土剖面土壤主量和微量元素组成变化特征进行了研究,提供了有关岩石风化和土壤形成过程的信息。所研究的土壤相对于上地壳普遍富集P和Mn,而亏损Na、K、Ca、Mg元素。与黄壤相比,石灰土具有较高含量的K、Rb和较低含量的Sr元素,同时具有较高Th/Ta,Rb/Sr比值和CIA的特征,指示两类土壤成土母质的差别和石灰土较强的风化程度。不同地区同种类型土壤以及同一地区不同类型土壤的化学组成具有显著差别,反映了不同区域和不同类型土壤在成土母质、风化成土过程和程度上的差异。
- 刘文景涂成龙郎赟超冯家毅李龙波汪齐连刘丛强
- 关键词：喀斯特地区主量元素
- 一种同位素分离纯化柱架
- 本实用新型涉及一种同位素分离纯化柱架，属于同位素分离技术领域。一种同位素分离纯化柱架包括支架、外壳、限位条和驱动件。支架上具有用于放置树脂柱的放置孔。外壳安装在支架上，且内具有安装腔，外壳上开设有与安装腔相连通的通孔，通...
- 刘文景李源川张桂铭韩蕊荫张江义徐志方
- 黄土高原不同植被覆盖下土壤有机碳的分布特征及其同位素组成研究被引量：28
- 2011年
- 土壤有机碳(SOC)含量及其δ13 C值随深度变化的趋势可以反映植物残体的输入及其在土壤中分解累积特征,有助于揭示SOC循环过程及规律。本研究以黄土高原不同植被类型覆盖条件下的黄土剖面为研究对象,通过测定土壤属性、SOC含量和植物优势种、枯枝落叶、土壤有机质的稳定同位素组成,对该区域SOC深度分布和有机质δ13 C值组成差异进行探讨。研究结果显示SOC含量变化范围在1.1～31.2g/kg之间,且随土层深度增加而逐渐降低。SOC主要集中在表层土壤,其含量变化规律为阔叶林地>针叶林地>灌木林地>草地>荒地。但各剖面SOC在不同土壤层次处出现急剧下降。其中,阔叶林地和针叶林地在10cm深度处、灌木林地和草地在20cm深度处和荒地在5cm深度处,SOC含量急剧减少。但60cm深度以下各剖面SOC含量变化均较小。在枯枝落叶转化为表层土壤有机质的过程中,δ13 Csoc值升高了0.5‰～3.2‰,与其它地区相比13 C富集更大。剖面δ13 Csoc值在-26.3‰～-20.8‰之间变化,均随着土壤深度的加深而增加。但不同植被条件下的变化幅度各不相同,这反映了土壤有机质分解过程中碳同位素分馏效应的强弱程度。剖面有机质碳同位素分馏程度的变化规律为阔叶林地>针叶林地>草地>灌木林地>荒地。这可能是由于阔叶林地上生物量大及微生物对有机质的分解作用强,有机质来源较多且组成、结构不同所致。而荒地剖面坡度很大,地上植被来源较单一,表层枯枝落叶很少,故导致其剖面土壤有机质的分馏效应最低。对比研究表明:不同植被类型覆盖条件下土壤有机质的深度分布特征具有明显差异,土壤有机质的稳定同位素地球化学组成具有地域性特征。
- 李龙波涂成龙赵志琦崔丽峰刘文景
- 关键词：黄土高原土壤有机碳稳定碳同位素
- 贵州喀斯特地区典型土壤有机碳垂直分布特征及其同位素组成被引量：29
- 2012年
- 以贵州喀斯特地区两种主要土壤类型(石灰土和黄壤)为研究对象,通过测定土壤pH值、土壤有机碳(SOC)含量和植物优势种、枯枝落叶、土壤有机质的稳定同位素(δ13Csoc值)组成,探讨了该地区石灰土和黄壤剖面SOC垂直分布特征和δ13Csoc值组成差异。结果表明,与黄壤相比,石灰土剖面的SOC含量较高,石灰土剖面和黄壤剖面SOC含量变化范围分别在3.6～69.8和2.4～51.2g·kg-1。黄壤和黄色石灰土剖面SOC主要集中在0～20cm深度内,而黑色石灰土剖面从0～60cm逐步减少。黑色石灰土和黄壤剖面δ13Csoc值变化范围分别在-22.9‰～-21.5‰和-25.6‰～-22.4‰,前者较后者变化小。从剖面表土向下,黄壤剖面δ13Csoc值均出现逐步增加的趋势,而石灰土剖面δ13Csoc值从剖面表土向下出现上升-降低-不变的变化趋势。黄色石灰土剖面δ13Csoc值变幅较大,变化范围为-23.7‰～-18.2‰。在枯枝落叶转化为表层土壤有机质的过程中,石灰土剖面δ13Csoc值变幅高于黄壤。其中,黄壤剖面δ13Csoc值升高了2.6‰～3.0‰,石灰土剖面δ13Csoc值升高了5.5‰～6.3‰。上述结果揭示了SOC含量及其δ13C值随深度变化的差异,反映植物残体的输入及其在土壤中分解累积特征,有助于揭示SOC循环过程及规律和了解剖面土壤成土过程。
- 李龙波刘涛泽李晓东刘文景刘丛强
- 关键词：喀斯特地区稳定碳同位素
- 峨眉山玄武岩化学风化研究——以龙苍沟小流域为例被引量：3
- 2019年
- 通过对四川省雅安龙苍沟峨眉山玄武岩小流域的水化学组成研究,分析了不同物质来源对小流域溪水溶解质的贡献,并对该小流域岩石风化速率和CO2消耗速率进行了估算。结果表明,龙苍沟流域溪水呈中性,PH平均值为6.82。溪水中阳离子以Ca^2+为主,约占阳离子总量的56%;阴离子以HCO3^-为主,约占阴离子总量的45%。碳酸盐岩风化、硅酸盐岩风化、大气降水和人为活动对溪水阳离子平均贡献率分别为50.2%、38.2%、10.5%和1.1%。流域硅酸盐岩风化速率为37.54±24.94 t/km^2/yr,硅酸盐岩风化对大气C02消耗速率为5.4±3.6 mol C/km^2/yr。本文首次对我国峨眉山玄武岩省化学风化大气CO2消耗量进行估算,得到其年消耗通量为1.35±0.89×10^11 mol C/yr,约为全球玄武岩CO2年消耗通量的3.31±2.18%。
- 周利刘文景刘文景赵童蒋浩赵童周建伟蒋浩
- 关键词：峨眉山玄武岩小流域化学风化
