白垩系下统木化石的碳同位素组成：大洋—大气化学和与海平面变化的关系

最近的研究表明,海相碳酸盐所记录的δ１３Ｃ明显偏移也可能反映在陆源有机物中,尽管木质和叶片碎屑的碳同位素值部分反映了化石生成,成岩作用或环境因素。本文提供和讨论了英国南部怀特岛白垩系下统（Ｗｅａｌｄ组和下Ｇｒｅｅｎｓａｎｄ组）剖面木化石的分析数据。利...     

奥地利三叠纪—侏罗纪界面有机碳同位素记录

奥地利三叠纪—侏罗纪界面有机碳同位素记录奥地利肯德巴奇剖而三叠纪—侏罗纪界面总有机碳碳同位素分析表明，在泥灰岩边界的有机碳的δ１３Ｃ正偏移与碳酸盐的δ１３Ｃ负偏移具有相关关系。在该剖面未发现与生物生产率相关的原始变化证据，因而推断同位素数值的变化是成...     

南海北部浅表层沉积底栖有孔虫碳同位素及其对富甲烷环境的指示

对南海北部陆坡东沙海域、神狐海域及西沙海槽甲烷渗漏环境和无甲烷渗漏环境87个浅表层沉积物中的底栖有孔虫Uvigerinaspp.进行碳同位素分析研究,结果表明,东沙海域δ13C值为-0.52‰~-5.68‰,平均值为-1.41‰,出现明显的负偏移;神狐海域δ13C值介于-0.36‰~-1.10‰,平均值为-0.75‰,未见明显的δ13C值负偏移;西沙海槽δ13C值介于-0.01%~-0.89‰,平均值为-0.45‰;对Uvigerinaspp.碳同位素组成与沉积物有机碳(TOC)、甲烷(CH4)间的关系进行探讨,发现δ13C负偏移主要出现在甲烷渗漏环境,发生在末次盛冰期,与溶解无机碳负偏移以及沉积物全样的δ13C值负偏移层位相吻合,有可能作为富甲烷环境的替代指标。     

东沙西南海域表层底栖有孔虫碳同位素对冷泉活动的指示

底栖有孔虫碳同位素负偏记录是冷泉活动的重要指标之一。对南海北部东沙西南海域4个含碳酸盐结核的表层沉积物样品中的6种底栖有孔虫进行了氧碳同位素分析,结果表明,表生属种Discanomalina semiungulata、Cibicides wullerstorfi、Cibicides pseudoungerianus、Cibicides lobatulus的碳同位素,相对同水深南海现代表生底栖有孔虫有明显的负偏记录,尤其是表生种D.semiungulata基本都偏负;内生种Lenticulina orbicularis也有部分负偏,而Uvigerina auberiana的碳同位素则明显偏正;几种底栖有孔虫的碳同位素波动幅度都明显较大,明显超出了南海最近两个冰期-间冰期旋回中碳同位素的变化幅度。其中生活在蠕虫管壁上的活体底栖有孔虫D.semi-ungulata和C.lobatulus的同位素都呈明显的负偏,认为该区底栖有孔虫碳同位素这种负偏和波动幅度大可能是由于冷泉活动造成的。活体底栖有孔虫碳同位素负偏表明该区可能存在有正在活动的冷泉,其中表生种D.semiungulata的大量出现可以作为南海冷泉活动的一个潜在指示标志。     

寻找南极洲与澳大利亚二叠系（P）——三叠系（T）边界碰撞的证据

１　南极洲与澳洲的Ｐ－Ｔ边界Ｐ－Ｔ边界最可能的海洋层型层位在首次出现牙形石Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓｐａｒｖｕｓ的中国梅山剖面中,那里的边界和世界范围内其他海洋层序在碳酸盐和有机物δ１３Ｃ减少值上有明显的偏差。有机碳δ１３Ｃ的减少已在澳大利亚、南极洲和南非的非海相层序中用于确定Ｐ－Ｔ边界。位于边界的同位素特征也与以下因素有关：①煤层的突然性全球间断（Ｒｅｔａｌｌａｃｋ等,１９９６）;②形成煤的Ｇｌｏｓｓｏｐｔｅｒｉｓ大植物群及其独特的Ｖｅｒｔｅｂｒａｒｉａ根系的灭绝（Ｒｅｔａｌｌａｃｋ等,１９９７,１…     

晚侏罗世气体水合物中甲烷的释放证据

碳酸盐储层的界定性十分模糊,但它是引起气候变化的可能性因素,因而大陆边缘和永久冻土区存在着甲烷水合物这一现象唤起了人们极大的兴趣。CH4（(13C"-60‰）的大规模快速释放可用来解释古新世有孔虫、海洋块体碳酸盐、土壤碳酸盐和齿状磷灰石同位素记录下的(13C负位移、阿普第阶块体碳酸盐的(13C（(13Ccarb）位移以及托阿尔阶块体碳酸盐、海洋和陆源有机物中记录的同位素位移。所有这些同位素位移都伴随着大范围的气候变暖。甲烷释放产生的特殊的(13C特征使我们能够识别整个地质历史中其它的甲烷释放事件。我们在这里给出了晚侏罗世甲…     

大洋有孔虫碳,氧稳定同位素标准物质的研制

在孔虫氧、碳稳定同位素比值的微量测定是古海洋学研究的最基本手段之一,其中标准物质对获取高准确度数据起关键作用。测定表明,标准物质的氧同位素比值和有孔虫样品的氧同位素比值越接近,则测出的样品值就越准确,反之,若相差越远,则测出的样品值系统误差就越大。国内现有的碳酸盐碳,氧同位素标准物质的氧同位素值与有孔虫相比都偏负,不适宜用作有孔虫的稳定同位素分析,鉴于此,我们选取云南大理地区的二叠系茅口组地为候选     

南极半岛渐新世早期冰盖的证据

始新世-渐新世(E—O)过渡时期,地球气候从温暖变为寒冷,甚至进入冰期,渐新世早期(约33·5 Ma)的标志是海洋碳酸盐的氧同位素值有明显的快速正偏移(Miller等的Oi-1事件,1991),以及随着新生代南极冰盖的第1次大规模扩张而出现的南大洋冰携碎屑。这种偏移的规模以及相对大的幅度吸     

法国南部早第三纪成壤层序稳定碳同位素地层学:陆地—海洋相关关系依据

全新世成壤碳酸盐结核和古土壤稳定碳同位素成分可以用于推测古大气ＣＯ２含量,重建古环境条件及使陆相沉积物与海相层序发生关系。由于大洋和大气碳交换的时限较短,因此,土壤碳酸盐中的碳同位素成分保留了大洋ＣＯ２储体的同期变化。然而,时间跨度较大,并且能够提供海相和陆相层序相关关系信息的详细的陆地碳同位素地层资料很少。在对法国南部下第三系陆相层序进行分析时,稳定同位素地层分析方法尤其适用于生物地层资料稀少的地层相关关系分析。这一时期尤其引人注目是因为海洋范围碳同位素记录明显变化,并且含有许多重要的哺乳动物演化事…     

中国粉尘源区表土碳酸盐含量与碳氧同位素组成

在中国的主要沙漠和戈壁等粉尘源区采集了地表沙或土壤(统称为表土)样品,分析了样品的碳酸盐含量和碳酸盐的碳氧同位素组成。结果表明,中国粉尘源区表土碳酸盐含量在空间上随着年降水量的增加而逐渐减少,大致呈现自西向东逐渐降低的趋势;碳酸盐δ^13C值在空间上随着年降水量的增加而逐渐偏负．δ^18O值缺乏规律性;塔克拉玛干沙漠细颗粒物质中碳酸盐含量相对偏高,但不同粒级颗粒中碳酸盐的δ^13C值基本一致,表明风蚀时粒度的分选并不影响源区的同位素组成特征;由于粉尘源区表土碳酸盐含量和δ^13C值均具有区域特征,因此利用大气粉尘的碳酸盐含量和δ^13C值示踪不同的源区是可能的。     

1993~1996年南海中部海洋沉降颗粒通量的季节和年际变化

通过对南海中部1993~1996年获得的浅层和深层时间系列沉积物捕获器的样品分析,发现了稳定同位素值、颗粒总通量、碳酸盐、生物蛋白石、有机碳、表层初级生产力、浮游有孔虫总通量和属种的分布存在明显的季节性变化,其通量都是在东北季风和西南季风盛行期出现高值,在季风转向期出现低值.浮游有孔虫Globigerinoides sacculifer,G.ruber,Globigerinita glutinata,Neo-globoquadrina dutertrei等种的通量和相对百分含量也是在东北季风和西南季风盛行期都出现高值,但Globigerina bulloides,Globorotalia menardii和Pulleniatina obliquiloculata等种则在东北季风盛行期出现高值.分析还发现Globigerinoides sacculifer和Globorotalia menardii等种的通量和百分含量以及有孔虫总通量和碳酸盐通量等从1993到1996年存在下降趋势,而Globigerina.bulloides和Globigerinita glutinata的通量和百分含量以及生物蛋白石通量等在该期间显示为上升趋势.浅层捕获器样品中的碳酸盐和有机碳的通量比深层的高.研究表明海洋沉降通量和浮游有孔虫属种的季节和年际变化主要受与东亚季风相关的表层初级生产力和海洋水文条件变化所控制,深层捕获器样品中的碳酸盐和有机碳的通量低应与碳酸盐溶解作用有关.     

晚古新世冰后高温期的全球沟鞭藻事件

晚古新世的气候环境在地质上具有全球快速变暖、时间间隔短暂的特征。这个时间间隔为晚古新世高温期 ,或称为ＬＰＴＭ。该时期深海快速变暖４～８℃ ,赤道和高纬大洋表层水变暖１～６℃。在深海底栖有孔虫中出现了大范围灭绝事件 ,而表栖浮游生物和陆生哺乳动物也经历了明显的种交替和多样性变化。经过测年 ,ＬＰＴＭ始于５４．９３～５４．９８Ｍａ ,ＬＰＴＭ中也可观察到明显的碳同位素负偏移（ＣＩＥ）（２‰～３‰） ,这在海洋和陆生化石记录中已得到证实。同位素异常的特征表明了极度富含 １２Ｃ的储层（例如甲烷气体水合物）曾向海洋…     

太平洋东北部水合物脊现代甲烷渗漏区有孔虫记录甲烷的碳同位素证据

俄勒冈州外海水合物脊现代甲烷渗漏区的发现,为研究甲烷对活体有孔虫生态和地球化学方面的影响提供了机会。2002年在水合物脊南部高点获取一批岩心。样品经保存和染色后用来测定Uvigerina peregrina、Cibicidoidesmckannai和Globobuliminaauriculata3个底栖有孔虫属种的活体（经染色）和死体的碳同位素（δ13C）组成。有孔虫样经光学显微镜和扫描电镜检查,未发现有成岩作用或自生碳酸盐沉淀作用的迹象。渗漏区活底栖有孔虫单体记录的乎δ13C值在-0．4％--21．2％0之间,说明受高浓度甲烷碳同位素的影响。渗漏区底栖有孔虫护C平均值（由单体样品计算）范围在-1．28％--5．64％0之间,而背景区（没有甲烷渗漏）的介于-0．81％--0．85％之间。为了解环境因素对底栖有孔虫δ13C值的影响,对细菌席和蛤床两种截然不同的甲烷渗漏环境的底栖有孔虫进行研究。细菌席区的有孔虫单体比蛤床区的具有更负的δ13C值。我们解释这种差异是食物来源或共生细菌对底栖有孔虫δ13C值影响的结果,通过溶解无机碳（DIC）作用于底栖有孔虫,使其δ13C值负偏移。对比活体和死体底栖有孔虫的δ13C值,并未发现统计上的差异。这说明自生碳酸盐沉淀作用未在观测到的同位素组成中起主导作用。然而,少量极度亏损δ13C（〈-12％）的死体底栖有孔虫确实显示了自生碳酸盐岩沉积对有孔虫δ13C值影响的潜在证据。     

青海湖沉积物有机碳及其同位素的气候环境信息

通过对青海湖沉积物有机碳及其同位素的分析，结合碳酸盐含量的变化特征，探讨了青海湖沉积物有机碳及其同位素组成的环境意义，并且据此分析了青海湖地区近700a来的气候环境演变。青海湖沉积物的有机碳含量及其同位素较好地记录了温度的变化，在有机碳含量高，有机碳同位素低时，气温较高，反之则相反，小冰期的3次冷期以及20世纪以来的升温在该岩心中得以清晰地反映。     

利用黄土中的碳同位素半定量地重建古温度

在相对稳定的气候阶段,土壤中的CO2与其中的碳酸盐之间处于同位素平衡状态,这意味着二者的碳同位素分馏值可作为地质温度计估算古温度。对中国洛川黄土剖面的10组黄土-古土壤序列L1-1-S8同时做了碳酸盐和有机质的碳同位素分析。由于这些地层单元可以与深海氧同位素记录的2-21阶段对比,其中L1-1-L2可与南极Vostok冰心的大气CO2浓度记录对比,由此通过相关分析确定了各地层形成时的平均大气CO2浓度及其δ^183C值,再根据Cerling模型,用有机质δ^13C值代替土壤呼吸CO2的δ^13C,算出土壤CO2的δ^13值。将该值与次生碳酸盐的δ^13C值代入Deines分馏方程可算出各地层单元的古温度。该温度代表了平均深度约30cm处的土壤温度,相当于当时的夏季大气温度。所有数据与黄土-古土壤地层学记录的气候变化吻合,定量地反映了近800ka来黄土高原古气候的变化。     

五种海洋微藻细胞膜与细胞内脂肪酸分子稳定碳同位素组成分析

浮游植物是海洋有机物的主要生产者,为浮游和底栖群落提供食物和能量;一部分浮游植物产生的有机物(包括脂类化合物)被保存在海洋沉积物中,既是全球碳收支中有机碳的主要组分,又作为生命活动和环境变迁的记录,提供地球历史演变的重要信息。浮游植物通过光合作用合成多种脂类化合物,可以占到生物量总碳的5%~20%。由于其结构具有指纹特征,并较蛋白质和糖类化合物结构稳定,脂类化合物已被广泛地用于研究有机物的生物地球化学循环和古代海洋环境。     

海岸海洋碳循环过程与CO2负排放

海岸海洋接受大量来自陆源的碳物质和营养盐,涉及大量以碳为中心的相互作用,是重要的碳循环海域;同时,该区域也常发育具有良好圈闭条件的储-盖系统,具有明显的CO₂储集潜力。该文以海岸海洋及其下发育的沉积盆地为研究对象,综述了碳物质在海岸海洋中的循环过程、CO₂通量的影响因素和海岸海洋沉积盆地的储碳机理。从“双碳”角度,重点论述了海岸海洋在促进CO₂负排放方面的意义、促进海洋负碳排放的潜在途径和在沉积盆地的储碳潜力及面临的问题。海岸海洋是重要的碳汇区域之一,高效率的微生物碳泵和碳酸盐碳泵是增强海岸海洋CO₂负排放的核心过程;同时,海岸海洋沉积盆地中的储-盖系统,不但提供了额外的CO₂封存空间,也保障了CO₂封存的安全性。未来的研究应以抑制海岸海洋中碳物质向CO₂转化的进程和保障沉积储层中CO₂封存的安全性为主要方向,为CO₂负排放提供理论依据与技术保障。     

日本海西部大陆坡自生碳酸盐的特征与成因

对日本海西部大陆坡沉积物柱状样中的自生碳酸盐样品进行了X射线衍射、扫描电镜、地球化学和碳氧同位素组成的系统研究。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,碳酸盐主要组成矿物为颗粒状自生高镁方解石微晶,放射状自生文石微晶仅在一个层位出现。结合碳酸盐的地球化学组成,认为研究区碳酸盐来自于富Ca2+、Mg2+和HCO3-流体的沉淀。中度亏损的13C(-33.85‰～-39.53‰)表明碳来自于甲烷的厌氧氧化,同时,这也是研究区海底存在甲烷冷泉的重要证据。重氧同位素比值(5.28‰～5.31‰)则指示着富18O流体来源,而该流体应源于天然气水合物的分解。综上可知,研究区碳酸盐来自于研究区甲烷冷泉上升流的沉淀,指示着海底更深处天然气水合物的存在与分解。     

宜昌庙河钙结岩记录的古环境变化

对位于三峡地区黄陵背斜核部的宜昌庙河钙结岩体进行了沉积学、岩石学分析,识别出土壤钙结岩和地下水钙结岩。对土壤钙结岩进行了胶结物的分离、ESR年龄测试和碳氧稳定同位素分析,结果表明,庙河土壤钙结岩中方解石胶结物的δ13 C值相对围岩而言明显偏负,多数样品δ18 O值则呈不同程度偏正的趋势。土壤钙结岩主要形成于冰期,计算表明它们形成时期的古气温多为8~12℃,年均降雨量多为760~770mm,C4植物占约84%的绝对优势。由于钙结岩的形成过程涉及到诸多影响碳酸盐化学过程和相应土壤碳酸盐稳定同位素组成的因素,得出的认识可能存在一定程度的不确定性。     

河蚬分布的气候环境及壳体稳定同位素

根据实地考察和对现有资料的统计与分析,揭示中国大陆河蚬现生种主要分布在中国东南部年降水量大于800 mm(800~1400 mm)、1月平均气温大于0℃(0.5~4.5℃)、温暖湿润的淡水—微咸水河湖环境之中。河蚬壳体在生长过程中记录了气候环境和水体性质的信息。利用碳酸盐自动装置与Finnigan MAT-253型质谱仪联机对河蚬壳体δ18O和δ13C的值进行了系统测试,通过对比分析发现,壳体生长过程中由于生理效应和生态习性差异造成全壳的δ18O值变化较小,江苏一帆河、古黄河、江西绵江和云南滇池4个采样区(点)之间变化仅为1.4‰;河蚬壳体不同部位δ18O值记录了生长过程中的季节性温度变化;随纬度增高壳体δ13C值富集轻同位素组成,有变负的趋势;雨热同期气候环境下的一帆河、古黄河地区现代河蚬壳体碳氧同位素值在个体生长过程中变化位相非常相似,反映了壳体碳氧同位素值对气候环境的响应。