在地质历史时期,大陆化学风化作为一种调节气候的负反馈机制,是维持“宜居地球”的关键。然而,地质记录中的证据显示,新生代以来气温逐渐下降,而大陆化学风化却逐渐增加,对这一机制提出了挑战。深入研究化学风化和温度的关系成为解答这一矛盾的关键,也是当前地球系统科学研究的热点。近期有研究显示,高纬极地地区虽然温度低,但其河流沉积物的化学蚀变指数(chemical index of alteration, CIA)却达到中等风化水平。因此,深入研究极地化学风化,可能是打开风化与温度之谜的关键钥匙。本文回顾了南北两极地区化学风化研究的主要进展和成果,并尝试总结极地地区化学风化的主要特征。南北两极不同的地理格局和地质背景决定了两极化学风化的差异。南极大陆由于冰盖覆盖缺乏河流,沉积物多为就近搬运和沉积;而北极地区周边大陆有众多大型河流,源-汇体系发育,水文条件和母岩属性决定了北极地区具有更强的沉积风化记录。相比低纬热带典型风化区域,目前对极地地区尤其是南极地区化学风化的研究仍十分欠缺,新兴地球化学分析开展的较少。在未来大陆风化研究中,重视和加强两极地区的化学风化研究有利于完善低温条件下的化学风化机理的探...
通过研究寒冻化学风化作用下的元素地球化学性状,包括化学元素的相关性分析,元素的集散特征,稀土元素的分布模式以及粒级对元素迁移的影响,粘土矿物对痕量元素的吸附作用等,得出不同地区风化壳的类型:长城站地区(西南极亚南极地区)形成碳酸盐层状风化壳;戴维斯站所在的维斯特福尔德丘陵区基岩上发育了弱风化碎屑的碳酸盐裂隙型风化壳;在凯西站地区,基岩的寒冻风化过程尚未进入最低风化度形成的碳酸钙壳阶段,而是完全处于风化最初始的碎屑型阶段.