近日，国际知名期刊《Global and Planetary Change》发表我院李亚龙博士及其合作者的研究成果“Geochemical and provenance heterogeneity of small mountainous river systems in Southeast China”，结合地球化学和GIS手段探讨了我国东南部不同类型山溪性河流的地球化学和物源组成非均质性及其控制因素。
依据构造强度、分布区域及沉积物输送过程，我国东南部的山溪性河流可划分为两类：以台湾山溪性河流为代表的“强构造活动—瞬时大通量—快速物质转换”源汇体系，和以浙闽山溪性河流为代表的“弱构造活动—强化学风化—强烈人类活动改造”源汇体系。通常认为山溪性河流河口的沉积物地球化学组成可代表整个流域的平均组成，原因在于：1）流域长度较短，沉积物传输速度快；2）流域地形陡峭，沉积物滞留时间短。然而，流域地貌特征可显著影响山溪性河流沉积物的从源到汇过程，进一步影响其地球化学组成，从而对解读河口沉积物信号组成带来挑战。
图1 木兰溪和浊水溪上下游地球化学和物源组成的非均质性
对比研究木兰溪和浊水溪的沉积物地球化学组成和地貌特征，发现二者之间存在明显的地球化学组成差异性（图1），主要受控于流域内不同的岩性组成。分析认为，两类山溪性流域的地球化学和物源组成非均质性，主要源于（图2）：
（1）浊水溪流域内的沉积物非均质性，除受控于极端气候事件、构造活动外，下游明显的沉积物地球化学组成变化还受到下游大面积、低连通性区域（约占总流域的36.5%）的影响，来自不同源区的沉积物在低连通性区域发生滞留和非均质性混合；
（2）木兰溪流域内的沉积物非均质性，主要受强烈的潮汐作用影响，沉积物在流域内较长的滞留时间也起到了一定的作用。
因此，即使是山溪性的河流，河口沉积物的组成并不能简单地作为整个流域的平均，在进行海区沉积物物源研究或定量计算时应注意河口沉积物的非均质性和代表性。
图2 木兰溪与浊水溪地貌参数特征及其对地球化学组成的控制
该研究揭示出我国东南部两类山溪性河流沉积物组成的多样性和复杂性，并提出今后基于碎屑沉积物的表生过程研究需要考虑山溪性小河流的不均一特性以及由此引起的样品代表性偏差，山溪性河流的组成异质性及其环境影响和响应需要更多的研究关注。
文章的第一作者为我院李亚龙博士（现就职于上海师范大学），杨守业教授为通讯作者，合作者包括青岛海洋地质研究所印萍研究员，以及我院黄湘通、连尔刚、李超、徐娟、宋震等多位师生。该项研究得到国家重点研发计划项目（No. 2022YFF0800504）、国家自然科学基金（41991324, 42176054, 42376170）、中国留学基金委（201906260041）等项目资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2023.104271