冰川径流的化学成分
来自世界各地冰原、冰盖和冰川的冰川径流的化学成分见表14.1 (after Brown, 2002;Tranter, 2003)，其中还包括全球平均河流水的组成，以供比较。海盐是冰川径流的一个可变成分，在非海盐中占主导地位
图14.1格陵兰岛西南部Manitsoq冰川的地壳钙通量和钙浓度随流量的散点图。
表14.2不同区域冰川的比径流率和阳离子剥蚀率(after Hodson et al.， 2000)
0 5 10 15 20 25 30 35排泄(cumecs)
图14.1格陵兰岛西南部Manitsoq冰川的地壳钙通量和钙浓度随流量的散点图。
盐离子为Ca2+-HCO3—SO42—Mg2+。冰川径流的浓度通常与流量相反，因此一个粗略的经验法则是，流量低的水集中，而流量高的水被稀释。在温带，低排放水的浓度接近约1meqL-1(正电荷)。较低的纬度冰川径流，在高纬度约3兆q L-1，可能是冻结效应的结果。低流量水域通常不会对年溶质通量做出显著贡献(Sharp等人，1995年;流动商贩,2003)。矛盾的是，高流量的稀释水的浓度更重要，因为高流量明显比低流量输送更多的溶质(见图14.1)。这是因为在烧蚀季节中放电的增加可能是一到三个数量级，而溶质的稀释则较少，最多少一个数量级。
冰川径流中阳离子当量的总和约为10 ~ 3500|leqL-1。冰川径流通常比全球平均河水更稀，对于给定的特定径流，通常含有更多的K+和更少的Si (Anderson et al.， 1997)。与世界主要河流水相比，冰川融水的Ca2+:Si和HCO3-:SO42-比例分别较高和较低，使冰川径流成为全球河流水的终端成员(Tranter, 2003)。这是因为冰川优先风化基岩中的碳酸盐和硫化物。
Raiswell(1984)表明，冰川融水的碱阳离子组成并不能反映基岩的岩性。即使在酸性火成岩和变质基岩上，其主要阳离子也始终是Ca2+。这是因为Ca2+从微量碳酸盐(在大多数基岩中普遍存在)和铝硅酸盐中的溶解动力学比单价离子更快。因此，Ca2+在基岩中可能是一个相对次要的碱阳离子，但在溶液中成为主要的碱阳离子(White et al.， 2001)。
Holland(1978)表明，在温带流域，特定年流量是对化学侵蚀最重要的控制因素，冰川盆地也是如此(Anderson et al.， 1997;Hodson等人，2000)。汇水的岩性
地区
斯瓦尔巴特群岛欧洲阿尔卑斯山北美洲冰岛亚洲
大陆平均
阳离子剥蚀率
阳离子剥蚀率
地区
斯瓦尔巴特群岛欧洲阿尔卑斯山北美洲冰岛亚洲
大陆平均
(最高产量研究”) |
(Smeq+ m 2yr ') |
0.4 - -1.5 |
190 - 560 |
1.4 - -2.3 |
450 - 690 |
0.7 - -7.7 |
94 - 1600 |
1.8 - -2.1 |
650 - 1100 |
1.1 - -3.5 |
460 - 1600 |
0.31 |
390 |
化学品是重要的二次控制吗冲蚀率，富含碳酸盐和玄武岩岩性最高化学风化作用利率。Hodson等人(2000)表明，比径流存在逐年变化，因此阳离子剥蚀率也存在逐年变化。目前，关于斯瓦尔巴冰川盆地化学侵蚀速率的研究比其他地区多(表14.2)。来自10个盆地的地壳产生的溶质通量相当于350英镑meq+ m-2年-1的平均阳离子剥蚀速率(范围:160-560英镑meq+ m-2年-1)，这在北半球其他15个冰川盆地94-1650英镑meq+ m-2年-1的全球范围内(Hodson等人，2000年)。斯瓦尔巴群岛的平均值接近欧洲大陆的平均值390亿英镑+ m-2年-1年(Livingstone, 1963)。
继续阅读:美国科罗拉多大学博尔德分校北极与高山研究所地理系CO 803090450
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