李向应， 王宁练， 丁永建

（1.陕西省地表系统与环境承载力重点实验室，陕西西安 710127； 2.西北大学城市与环境学院，陕西西安 710127； 3.中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室，甘肃兰州 730000； 4.中国科学院大学，北京 100049；5.China-Pakistan Joint Research Center on Earth Sciences，CAS-HEC，Islamabad 45320，Pakistan）

造山运动和地貌形成是板块汇聚或动力抬升后岩石隆升引起的，其伴随着物理侵蚀率增加、岩石暴露和河流泥沙向海洋的转移。物理侵蚀、化学风化与碳循环关系密切，其耦合作用以硅酸盐矿物的风化反应为基础［式（1）］。长期以来，硅酸盐风化被认为是去除大气CO2、平衡火山活动碳排放的一个关键机制，维持着一个适宜人类居住的星球［1］。相关研究可以追溯到19 世纪，直到20 世纪90 年代对基岩矿物的化学风化如何响应隆升和侵蚀以及如何影响全球碳循环的定量研究仍然有限。

在过去几十年中，已有的一些研究结果有助于更好地理解侵蚀对硅酸盐风化作用的影响［2］。基于大量野外监测数据，地球化学动力学和反应传输模型也量化了风化反应速率如何随着矿物暴露和水文控制作用而变化［3］。因此，目前有机会来量化隆升和侵蚀作用在“增强矿物与大气和水相互作用”方面的全球效应［4-6］。

Gaillardet 等［7］指出，要了解侵蚀对碳循环的净影响，需要关注硅酸盐风化以外的机制［图1（a）］。在这种观点中，侵蚀既驱动了海洋沉积物中有机碳（OC）的传输和埋藏（CO2汇）［8-9］，又暴露了风化过程中可被氧化的岩石源OC 和矿物（CO2源）。具体来说，岩石OC（OCpetro）的氧化作用［式（2）］、耦合硫化物氧化的碳酸盐风化作用［10］［式（3）］都是CO2源［图1（a）］。……