太平洋铁锰结壳的锶同位素地球化学研究

本文研究中太平洋的翰斯顿岛卡林海山铁锰结壳ＲＤ４－２和东太平洋海盆铁锰结壳５４０５的锶同位素组成特征，并利用铁锰结壳的锶同位素组成与大洋海水锶同位素演化标准曲线对比，推断出结壳生长起始年龄、接三元混合模式，计算玄武质组分和硅铝质组分对锶同位素的贡献。     

多金属结核锶铅同位素地球化学特征的初步研究

研究东太平洋海盆多金属结核锶铅同位素地球化学特征。结果表明，结核中锶同位素与铅同位素不相关锶同位纱可用于划分和对比结核生长时代，而铅同位素能指示物源的性质。     

中太平洋铁锰结壳铅同位素研究

已有研究表明大洋中溶解的铅(Pb)来源于陆源物质，但是，对Pb进入大洋的途径争议很大。为此分析了取自中太平洋两块铁锰结壳样品的Pb同位素组成，获得了整个新生代的中太平洋Pb同位素演化历史。结果表明这两块结壳的Pb同位素随时间的演化曲线与中北太平洋沉积物岩心LL44-GPC3中风成碎屑的Pb同位素演化曲线相似。证实该区深水中的天然溶解铅主要来自风成粉尘，并且50Ma之前中太平洋中溶解Pb同位素组成主要取决于源自美洲的风成粉尘的输入，40Ma之后主要取决于源自亚洲的风成粉尘的输入。     

铁锰结壳的铪（Hf）同位素地层学

海水的放射成因同位素组成随时间的变化具有提供大陆风化作用、洋底热液活动、大洋环流的变化以及其与构造和气候事件有关系的信息的潜力。所有主要洋盆中铁锰结壳的Ｓｒ、Ｎｄ和Ｐｂ同位素记录已用来研究海水的长期变化。由于分析困难 ,直到现在Ｈｆ同位素也没有引起人们的关注。在此 ,我们提供了挖掘自中太平洋海山的两个铁锰结壳的第一个高分辨率和精确的Ｈｆ同位素剖面 ,试图限定Ｈｆ同位素在中太平洋深水中的演化。目前海水中的Ｈｆ同位素组成还不得不直接测定 ,但是可以预料 ,由于以下原因Ｈｆ比Ｎｄ同位素组成更加易变。第一 ,由地幔…     

多金属结核,铁锰结壳的同位素地球化学研究

本文介绍国家大洋专项“八·五”重点项目“深海地质研究”中一级专题“东太平洋海盆多金属结核同位素地球化学研究”（ＤＹ８５－０２－０３－０４）所取得的成果，总结了多金属结核Ｓｒ、Ｐｂ、Ｏ、Ｓｉ、Ｃ同位素地球化学特征，并探讨了铁锰结壳Ｓｒ、Ｐｂ同位素组成特征及其古环境意义．     

海洋锶同位素研究进展

近年来分析表明，海水锶同位素组成受锶的来源控制，其比值随时间与海平面的变化有内在联系，海洋锶同位素组成的变化反映了物质来源的重要信息。在全球范围内海水的锶同位素组成都是均一的，海水^87Sr/^86Sr比值随时间变化这一基本原理确立了锶同位素地层学。     

海洋同位素示踪技术的研究进展

海洋同位素示踪技术是利用各种同位素组成的变化特征作为示踪剂，揭示海洋各种沉积作用过程中不同物质来源及其不同源区的混合状况。近年来，铅、锶、钕和锇同位素示踪技术已应用到海洋科学研究的诸多领域，尤其在海洋沉积物和大洋锰结核（壳）中这方面的研究已有了很大的进展。     

黄河三角洲贝壳堤的锶同位素特征

依据黄河三角洲王子岛海滩潮间带活贝壳、王子岛第 1道贝壳堤和邢家山子第 2道贝壳堤中贝壳样品的锶同位素记录 ,初步探讨渤海湾南部最近 60 0 0多年来海水锶同位素变化特征及其环境意义 ,发现 :①黄河三角洲贝壳堤的贝壳87Sr/ 86Sr变化较大 ,其范围在 0 70 92 1 5± 1 2～0 70 9489± 1 5之间 ,平均值 0 70 93 60 ;Δ87Sr范围在 0 0 2 1‰～ 0 40 8‰之间 ,平均 0 2 2 6‰ ,明显高于现在大洋海水的值。②渤海湾南部 1 5～ 2 0kaBP海水锶同位素87Sr/ 86Sr较目前的低 ,陆源物对渤海湾的输入较目前弱 ,而开阔海域海水对渤海湾的影响较目前强 ;4 5～ 6 0kaBP海水锶同位素87Sr/ 86Sr较 1 5～ 2 0kaBP的低 ,陆源物对渤海湾的输入比 1 5～ 2 0kaBP的还弱 ,而开阔海域海水对渤海湾的影响比 1 5～ 2 0kaBP的还强。③贝壳锶同位素记录了 4次陆源物对渤海湾的强输入事件和两次海退事件。     

海洋环境中Nd的同位素组成及其地质意义

海水,海洋沉积物中的自生组分,生物壳体乃至全岩的Ｎｄ同位素组成可以反应大洋水体和沉积物的来源及大洋水体循环特征,因而具有重要的地质意义。在综合近２０年来关于现代世界大洋海水,Ｆｅ－Ｍｎ沉积,热液,热液沉积物及其它组分的Ｎｄ同位素的研究资料基础上,总结了不同洋区,不同深度海水的Ｎｄ同位素组成特征及其控制因素;同时,依据Ｆｅ－Ｍｎ结壳及岩心中有孔虫的Ｎｄ同位素组成资料,总结了新生代以来世界海洋中Ｎｄ同     

太平洋CC区多金属结核Ce同位素组成——幔源Ce证据

利用对太平洋多金属结核资源调查取得的多金属结核样品,对太平洋CC区多金属结核的Ce同位素组成特征进行了研究,结果表明:太平洋CC区多金属结核的Ce同位素组成.138Ce/.142Ce较低,εCe为负值,与大西洋多金属结核的同位素组成正好相反,但与洋中脊玄武岩(MORB)和太平洋0～500 m上层海水的Ce同位素组成相似.Ce、Nd的单一源模式和Ce-Nd同位素体系模式都不能解释太平洋多金属结核的这种负εCe和εNd特征,表明太平洋CC区多金属结核中的Ce、Nd可能具有不同的来源,前者来源于地幔,后者来源于大陆,幔源Ce的光致还原作用是太平洋CC区多金属结核中负εCe形成的又一因素.     

同位素示踪技术在海洋环境研究中的应用

综合δD、δ18O、224Ra、226Ra、228R、钍系同位素和210Pb、14C等同位素示踪技术研究的最新成果,概述了同位素示踪技术在海洋水体运动、颗粒动力学、海洋生物生产力、沉积动力学、古海洋学等方面的研究进展,提出了在这一领域应重点发展的研究方向,以期推动同位素示踪技术在海洋环境研究中的应用。     

中国近海沉积物中钍同位素的分布

本文对采自中国7个近岸海域的沉积物中钍(铀)同位素的分布进行了研究。发现表层沉积物中,~(230)Th/~(232)Th)_(A.R.)均小于1.0且呈均匀分布的态势。但~(230)Th/~(232)Th)_(A.R.)的数值及其深度分布特征与深海沉积物截然不同。~(230)Th/~(232)Th)_(A.R.)与水深呈良好的正相关。钍系不平衡普遍存在,其特征是~(228)Th/~(232)Th)_(A.R.)<1.0,据此推测了沉积物中可溶化学物质与上覆海水发生交换的深度。研究了沉积物中~(232)Th的含量、比度和~(232)Th/~(238)U)_(C.R.)的分布特征。从~(234)Th_(ex.)的深度分布求出秀屿站的表层混合系数(0.49×10~(-6)cm~2/s)和沉积柱中~(234)Th_(ex.)的总量。     

Nitrate δ15N and δ18O evidence for active biological transformation in the Changjiang Estuary and the adjacent East China Sea

The Changjiang Estuary has been considered as one of the most polluted estuaries in the world due to high nitrate (NO-3) input, especially in spring and summer. In this study, δ15N and δ18O of NO-3 , along with other chemical parameters in this area, were measured in spring to evaluate NO-3 biogeochemical processes. A simple two end-members mixing model was used to examine the relative contribution of the Changjiang River Diluted Water and marine water to NO-3 sources in the Changjiang Estuary and the adjacent East China Sea. The isotopic signals show that NO-3 behaved relatively and conservatively in Transect F and Transect P where assimilation was weak possibly due to vertical mixing, while active assimilation and weak nitrification occurred in Transect D. Spatial difference in assimilation was indicated by the～1:1 enrichment of δ15N and δ18O in the three transects, while spatial difference in nitrification was reflected by deviations of δ15 N and δ18O from assimilation line. Our results suggest that the input of the Changjiang River Diluted Water promoted NO-3 assimilation possibly by stratifying the water column which favored the phytoplankton growth.     

植物生长过程中碳同位素分馏对气候的响应

探讨C4植物的碳同位素组成对气候的响应是碳同位素示踪研究的重要任务。观察了典型的C4植物玉米生长过程的碳同位素效应，结果表明，玉米在其生长季节里碳同位素组成有明显的变化。不同部位的叶片碳同位素组成变化不一样，顶部叶片变化较大，下部叶片变化则相对较小。这种变化受温度、水分和光照强度等多种气候要素的影响。同一株玉米，其顶部的叶片δ^13C值比下部叶片要偏正，而且随着玉米的不断生长，这一现象更加明显，温度和光照强度则是引起这一现象的主要气候因子。     

夏季大亚湾悬浮颗粒有机物碳、氮同位素组成及其物源指示

2015年夏季开展了大亚湾悬浮颗粒有机物碳（POC）、氮含量（PN）及其同位素组成的研究,结果表明,δ13C_POC和δ15N_PN的变化范围分别为-25.7‰~-17.4‰和-6.3‰~10.4‰,平均值分别为-20.2‰和8.2‰。大亚湾悬浮颗粒有机物含量及其碳氮同位素组成的空间变化反映了不同有机质来源的影响:喜洲岛附近海域表现出高POC、PN、δ13C_POC和δ15N_PN的特征,指征着浮游植物水华的主导贡献;东北部范和港附近海域具有高POC、PN、低δ13C_POC和高δ15N_PN的特征,反映了河流/河口水生有机物的影响;湾顶白寿湾附近海域的δ13C_POC和δ15N_PN出现低值,体现了陆源有机质和人类污水排放的影响。借助δ13C_POC和δ15N_PN的三端元混合模型,定量出海洋自生有机质、陆源有机质、河流/河口水生有机质等3个来源的贡献平均分别为70%、13%和17%,其中海洋自生有机质是夏季大亚湾悬浮颗粒有机物的最主要来源。从这3种来源颗粒有机物含量的空间变化看,海洋自生有机质含量由湾内向湾外减少,与初级生产力的空间变化相对应;河流/河口水生有机质含量在大亚湾东北部出现高值;陆源有机质含量在表、底层出现不同态势,表层陆源有机物含量在湾中部海域最低,而底层则呈现出自湾内向湾口增加的趋势,主要受控于离岸距离和珠江冲淡水、粤东沿岸上升流输送的影响。     

Geochemical characteristics of gases from the largest tight sand gas field (Sulige) and shale gas field (Fuling) in China

This study performed a detailed geochemical analyses of the components, stable carbon isotopes of alkane gas and CO₂, stable hydrogen isotopes of alkane gas and helium isotopes of reproducing gas from the largest tight gas field (Sulige) and shale gas (Fuling) field in China. The comparative study shows that tight gas from the Sulige gas field in the Ordos Basin is of coal-derived origin, which is characterized by a positive carbon and hydrogen isotopic distribution pattern (δ¹³C₁ > δ¹³C₂ > δ¹³C₃ > δ¹³C₄; δ²H₁ > δ²H₂ > δ²H₃), i.e., the carbon and hydrogen isotopes increase with increasing carbon numbers. Carbon dioxide from this field are of biogenic origin and the helium is crust-derived. Shale gas from the Fuling shale gas field belongs to oil-derived gas which has complete carbon and hydrogen isotopic reversal of secondary alteration origin (δ¹³C₁ < δ¹³C₂ < δ¹³C₃; δ²H₁ < δ²H₂ < δ²H₃), i.e., the carbon and hydrogen isotopes decrease with increasing carbon numbers. Such complete isotopic reversal distribution pattern is due to the secondary alteration like oil or gas cracking, diffusion and so on under high temperature. In that case, positive carbon or hydrogen isotopic distribution pattern will change into complete isotopic reversal as the temperature increases. Carbon dioxide is of abiogenic origin resulting from the thermal metamorphism of carbonates and helium is crust-derived.     

海洋铪同位素演化及其对大陆物源与洋流变化的启示

尽管海洋铪(Hf)同位素早在20世纪80年代就有报道,但直到最近几年随着分析测试技术的发展,它作为示踪陆源风化输入和洋流循环改变的新指标才越来越受到关注。综述了全球大洋Hf同位素现代分布以及新生代演化特点,其中最重要的现象是Nd-Hf同位素投影图上海水与岩石具有不一致的趋势线。在这些观测资料的基础上着重讨论了围绕海洋Hf同位素物源争议的一系列问题,阐述了海洋热液系统、大陆差异风化、洋岛陆架沉积物溶解等对海洋Hf的贡献以及Hf,Nd存留时间不一致等对海洋Hf同位素的影响等。弄清Hf的海洋地球化学行为,对深入认识海洋Hf的循环以及古海洋演化具有着重要的意义。     

南海珠江口海区人工放射性核素~(90)Sr,~(173)Cs分布特征的研究

一、调查区域与分析方法 珠江口调查海区是指北起虎门、南至北纬22°00′,东起大亚湾、西至东经113°30′的海域。设水质调查站20个,表层沉积物调查站14个,采集了3个生物样品。并在8个珠江入海口门处设水质和表层沉积物调查站。     

铵锌镉还原法测试硝酸盐氮、氧同位素方法研究

本研究利用铵锌镉还原法将海水、湖水和自来水水体中硝酸盐转化为N₂O气体测试氮、氧同位素, 结果表明当反应体系的pH值在6～8之间, NO₃^-还原为NO₂^-的转化率大于95%, NO₂^-还原为N₂O的转化率大于99%。配置5种丰度的硝酸盐氮、氧同位素标样, 将实验结果与理论值绘制校准曲线, 氮同位素校准曲线斜率为0.48, 相关性良好(R²=0.999 8), 5种丰度δ¹⁵N_N2O标准偏差在0.18‰～0.43‰之间(n=5);氧同位素校准曲线斜率为0.70, 相关性良好(R²=0.999 6), 5种丰度δ¹⁸O_N2O标准偏差在0.27‰～0.46‰之间(n=5)。铵锌镉还原法与镉柱还原法测定硝酸盐氮、氧同位素结果的精密度和准确度一致, 同时海水、湖水和自来水3种不同类型水样的硝酸盐氮、氧同位素测试数据满足实验要求, 而且在实验流程的简洁性和高效性方面更具优势。     

镭、氡同位素示踪调水调沙对黄河口水体运移及营养盐分布特征的影响

为研究调水调沙影响下的镭、氡同位素和营养盐在黄河口的分布特征,于2013年7月调水调沙期间在黄河口及其邻近海域进行了多点的连续观测。研究发现:(1)黄河口海域镭、氡同位素分布呈现明显的“分区”现象,南北两区分别为“调水调沙影响非显著区域”和“调水调沙影响显著区域”,北部海域镭、氡同位素浓度高值主要来源于陆源输入(包括河流输入和海底地下水排放);(2)调查期间,北部海域水体年龄为(2.9±1.6)d,南部海域水体年龄为(5.0±2.1)d;水龄随潮汐变化表现出涨潮时水龄增大、落潮时水龄减小的波动趋势;(3)北部海域溶解无机氮(DIN)和溶解硅(DSi)含量明显高于南部海域,而溶解无机磷(DIP)在两个区域的含量相差不大。