岩石风化新叙事：侵蚀越强，碳消耗未必越多

“隆升—风化”假说认为，构造隆升通过增强侵蚀，促进硅酸盐岩风化并消耗大气CO₂，进而驱动气候变冷。但侵蚀也会暴露硫化物，其氧化生成的硫酸可溶解碳酸盐，在地质尺度上释放CO₂，削弱硅酸盐岩风化的碳汇效应。因此，风化的碳效应取决于硅酸盐岩、碳酸盐岩和硫化物等风化过程的相对强度。然而，不同岩石风化过程对侵蚀速率变化的响应规律仍缺乏系统认识。

针对上述问题，中国地质大学（北京）刘金科博士和韩贵琳教授以青藏高原东南缘澜沧江流域为研究对象，将河流水化学、悬浮物地球化学、稳定同位素地球化学数据以及河道陡峭指数与侵蚀速率资料相结合，利用凸优化反演混合模型，定量解析了不同来源对河流溶质的贡献。

研究结果表明，澜沧江河水溶质主要来自碳酸盐岩和蒸发岩风化，硫酸根主要来源于硫化物氧化。在排除径流量影响后，不同风化过程对侵蚀表现出差异响应。随着侵蚀增强，硅酸盐岩风化速率降低，而碳酸盐岩风化和硫化物氧化速率升高。

悬浮物和河水的Ca同位素组成表明澜沧江河水中发生了次生方解石沉淀；悬浮物化学组成的沿程变化表明，悬浮物运输过程中可能发生硅酸盐矿物的溶解；Li同位素、H-O同位素和水化学证据进一步表明，非地热来源地下水向河流输入了可观的溶质。这些过程可能共同改变流域尺度上岩石风化速率与侵蚀速率之间的关系，并有助于解释不同流域间风化过程对侵蚀速率的响应差异。

在地质时间尺度上，澜沧江流域硫化物氧化耦合碳酸盐岩风化释放的CO₂超过了硅酸盐岩风化消耗的CO₂。然而，当河流流经湄公河下游平原后，在侵蚀速率显著降低及岩性背景转变的共同作用下，湄公河流域的岩石风化碳效应由碳源转变为碳汇。将澜沧江流域与其他造山带硅酸盐岩小流域进行比较后发现，澜沧江流域侵蚀速率适中，但仍表现为碳源。研究认为，这一现象与流域岩性差异密切相关，补充和深化了前人关于侵蚀速率与碳效应关系的认识。

该研究为认识大型流域中岩性、悬浮物风化和地下水输入对化学风化及其碳效应的调控作用提供了新的地球化学证据，也为重新评估构造侵蚀、化学风化与气候变化之间的关系提供了新的依据。

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