内蒙古伊克昭盟盐湖晚第四纪氧碳同位素记录及古气候研究

根据内蒙古伊克昭盟５个盐湖中６个钻孔岩心的３４０件氧碳稳定同位素样品测试数据，分析了该区的古气候变化特征。氧碳同位素记录的研究表明，盐湖水体的δ＾１３Ｃ值的湖动主要受湖泊水体中ＴＤＩＣ变化以及湖泊水体与大气间碳交换的制约。盐湖的水体环境在过去２３ｋａ之中经历了１７次明显的波动变化，提示了晚更新世冷湿－早全新世暖湿－中晚全新世暖干的晚第四纪气候变化规律及３个重要的气候事件，并预测未来全球长周期气候演     

浑善达克沙地地表沉积物有机碳同位素组成 与植被-气候的关系

研究现代地表沉积物有机碳同位素与植被-气候的关系,对于重建过去气候变化过程有重要意义。然而,对于气候变化幅度大、生态环境脆弱的浑善达克沙地,尚缺少相关的研究。本研究对浑善达克沙地进行了全面采样,对42个地表样品进行了有机碳同位素分析。结果表明,浑善达克沙地表土有机碳同位素(δ13C)介于-25.0 ‰ ~-19.4 ‰ 之间,平均为-22.2 ‰。通过两端元方法估算,研究区C4生物量介于0~46% 之间,平均为17.9%,与前人的C4植被调查结果有很好的可比性。相关分析表明,C4生物量与年降水量呈显著负相关关系,而与温度关系不大,这表明在该地区年均温差异较小的情况下,降水可能是控制C4植物生物量的主要因素; 另外,推测也可能是研究区C3生物量的变化主导地表有机碳同位素的变化。建立的δ13 C-年降水量转换函数,预期可用于重建浑善达克沙地全新世降水量的变化。     

黄土有机碳同位素与古气候植被定量化研究进展

定量化重建黄土高原地区的古气候和古植被,是黄土研究的新方向和趋势。利用黄土δ13Corg值定量化恢复古植被的研究已经比较多,而定量化恢复古降水则是一种较新的尝试。土壤δ13Corg值与植被相对生物量以及气候参数之间的关系机制比较清楚,根据土壤δ13Corg值重建的古降水和古植被状况是可接受的。针对研究中存在的一些问题,提出以后应重点加强不同生态条件下植物转化为有机质过程中的碳同位素分馏研究,多因素综合探讨其它气候和环境要素与土壤δ13Corg值之间的关系,使定量化研究更加准确。     

北京平原区晚更新世以来有机碳同位素特征及其古环境意义

沉积物中的有机质稳定碳同位素已经广泛应用于重建古环境.本文通过对北京平原区昌平钻孔δ13Corg数值变化特征的分析,结合格陵兰冰芯和深海氧同位素曲线对比,揭示了北京平原区晚更新世以来古环境变化特征及千年尺度的气候变化事件,初步探讨了其驱动机制.该钻孔δ13Corg值变化范围为-17.10‰至-26.18‰,主要表现为暖...     

植物-土壤有机质转化过程中的碳同位素组成变化

土壤有机质的碳同位素信息反映了上部的植被和气候状况，但植物体在被微生物分解、利用、转变为土壤有机质的过程中会产生碳同位素的分馏。本研究探了高山草甸和典型草原两种不同气候、生态环境条件下，植物转变为土壤有机质过程中的碳同位素组成变化。结果显示：在太白山高海拔地区的4个采样点，表土的δ13Corg值均随深度的增加而逐渐偏正，到距离地表10-15cm左右时，土壤的δ13Corg值基本稳定。经过长期分解稳定以后的土壤有机质的δ13C值要比其源植被约偏正1.65‰-2.27‰左右，平均约偏正1.9‰左右。在内蒙草原样地的4个采样点，亦表现出与太白山相似的变化：土壤样品的δ13Corg值从地表开始，随着深度的增加而逐渐偏正，到约距离地表10cm左右深度后，δ13Corg值逐渐达到稳定，在距地表10-16cm间基本稳定不变。在该深度土壤的δ13Corg值比它上面生长的植物的δ13C值要分别偏正1.3‰、1.4‰、1.4‰、1.2‰，4块样地平均偏正约1.3‰左右。本研究表明，在运用土壤有机碳同位素反淀古植被和古气候变化时，应考虑到不同气候、生态环境中植物转化为有机质过程中的碳同位素分馏影响。     

华南西部晚二叠世碳同位素地层学研究

对黔桂地区７条晚二叠世碳酸盐岩型煤系剖面进行了碳酸盐岩碳氧同位素测定，发现晚二叠世吴家坪阶与长兴阶碳酸盐岩的δ１３Ｃ值有明显差异，前者δ１３Ｃ多大于３．０‰，后者多小于３．０‰，进一步对晚二叠世δ１３Ｃ的变化原因的分析表明，δ１３Ｃ的变化可能与晚古生代末期聚煤作用的减弱密切相关，后者造成自然界碳库中的１２Ｃ的富集，从而使得海水以及在其中沉淀出的碳酸盐岩中的δ１３Ｃ值降低。此外，植物光合作用从大气中吸收ＣＯ２的量也随陆地植被减少而减少，结果造成大气中的ＣＯ２的大量富集，从而进一步产生温室效应，制约生物界的发展。联系到这一阶段生物界的衰亡灭绝，可以认为温室效应是晚二叠世生物逐渐衰亡及晚二叠世末群体灭绝的主要原因之一。     

内蒙古东南缘晚第四纪以来的气候环境演化

基于内蒙古东南缘西拉木伦河上游刘家店河湖相剖面的粒度、磁化率、微量元素地球化学指标,重建该区35 ka BP以来的气候演化过程。结果表明,在MIS 3晚期(35.23~25.15ka BP)研究区气候条件总体温暖湿润,并伴有区域变干的趋势;MIS 2阶段(25.15~11.13 ka BP)气候整体寒冷干燥,但叠加有短暂回暖气候事件。剖面记录的末次盛冰期(LGM)出现于22.25~18.47 ka BP,此时气候极度干冷;MIS 2阶段叠加了两个短暂气候适宜期,分别出现于18.47~16.24 ka BP和14.72~11.13 ka BP。在11.13 ka BP前后研究区进入全新世,气候变得暖湿。刘家店剖面的气候记录与周边气候记录具有可对比性,揭示了区域上东亚夏季风进退具有一致性,并认为自MIS 3晚期以来东亚夏季风受北半球太阳辐射及冰量的共同驱动。此外,刘家店剖面记录揭示的千年尺度气候变化对典型气候事件具有一定的响应,推测这些千年尺度的季风强度变化可能与北大西洋经向翻转环流(AMOC)相关。     

河南西峡晚白垩世恐龙蛋化石壳碳同位素组成特征及其意义

利用显微镜和碳同位素分析法对自河南西峡盆地晚白垩世的１６枚恐龙蛋化石进行了研究。在显微镜下观察到恐龙蛋化石壳由原生碳酸盐矿物和次生碳酸盐矿物两部分组成。利用图像分析法得到了两者所占的比例分别为６０．５％和３９．５％。恐龙蛋内充填的次生碳酸盐矿物的δ＾１３Ｃ值在－５．６３‰￣－５．６８‰之间,平均为－５．６５‰。恐龙蛋化石壳的δ＾１３Ｃ同位素值在－５．８８‰￣－７．７９‰之间。经计算,获得了恐龙蛋壳     

银川盆地晚第四纪孢粉记录的快速气候波动事件

笔者根据CK1孔孢粉研究结果，分析了银川盆地15万年以来的万年尺度和千年尺度的气候波动事件，并利用频谱分析方法得到银川盆地沉积物孢粉记录的气候变化周期。经研究认为，这种万年尺度周期变化的气候波动可与高纬度地区米兰科维奇的规道变化相对比，而千年尺度准周期可与D/O相对应，它反映银川盆地存在着万年尺度和千年尺度的气候波动事件。     

柴达木盆地中新世-早上新世有机碳同位素记录和植被演化历史

晚中新世C₄植被扩张的过程和驱动机制是全球古气候变化研究的焦点问题。然而,这一生态格局的转变在亚洲中纬度地区的扩张范围尚存在争议,阻碍了对中国北方陆地生态系统的形成及其与高原隆起关系的清晰认识。青藏高原东北缘柴达木盆地河湖相沉积保存了晚新生代连续的古生态演化记录,是研究这一科学问题的理想载体。本研究选取柴达木盆地已具有古地磁年代的、厚度约6200 m的大红沟剖面河湖相地层,通过有机碳同位素和正构烷烃分析,恢复了高原东北缘约20.5~4.4 Ma的植被演变历史。结果发现,大红沟剖面典型样品正构烷烃C₂₇、C₂₉和C₃₁组分含量占总含量的绝大多数,且具有明显的奇偶优势,指示陆生高等植物是该剖面河湖相沉积物有机质的主要来源;大红沟剖面有机碳同位素记录指示中新世-早上新世青藏高原东北缘生态系统以C₃植物为主且晚中新世没有出现C₄植被的大规模扩张,这与低海拔的中国北方晚中新世C₄植被大规模扩张的观点不同。晚中新世较低的大气CO₂浓度和高原隆升引发亚洲夏季风降水增强有利于晚中新世C₄植被的扩张,而晚中新世C₄植被的大规模扩张并没有发生于青藏高原东北缘。据此推测这可能是晚中新世高原东北缘构造抬升造成植物生长季温度较低,限制了C₄植物的生长。这一研究为晚中新世高原东北缘构造隆升提供了间接的生态学证据。

     

珠江三角洲晚第四纪环境演化的沉积响应

珠江三角洲是一个复杂的网状河三角洲沉积体系,目前对其第四纪环境演化的历史仍存在多种认识。为进一步查清珠江三角洲地区第四纪环境演化的过程,对位于珠江口西岸的QZK6孔,在沉积结构、构造等研究的基础上,利用AMS14C和光释光(OSL)测年、有机碳同位素、粒度等对第四纪地层的形成年代和沉积特征进行了详细分析。结果显示,该孔39.40~27.38m发育晚更新世风化层、河流等陆相沉积体系,27.38~2.00m发育全新世三角洲沉积体系。其中全新世三角洲沉积又可分为27.38~5.30m由三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲组成的退积式三角洲沉积体系,以及5.30~2.00m的河口湾-三角洲前缘进积式三角洲沉积体系。该孔第四纪沉积特征揭示的环境变化,是对末次冰期低海面、早中全新世海面升高及晚全新世下降的响应。     

湖北清江石笋的碳氧同位素组成及其古气候意义

测定经铀系法和1 4 C法精确定年的石笋 (Z 2 )的碳氧同位素组成 ,探讨它们对古气候的指示意义。研究结果表明 ,研究区石笋碳酸盐氧同位素主要组成反映了地表水的氧同位素组成 ,受气候的两要素———气温和湿度控制 ;碳同位素组成则反映当地的植被面貌 ,即C3和C4植物的比例 ,间接指示古湿度。洞穴石笋稳定同位素的定量解译尚需进一步研究。     

西藏南部晚白垩世坎潘期碳同位素偏移及其意义

对西藏南部定日地区特提斯喜马拉雅晚白垩世坎潘期海相沉积进行高分辨率碳氧同位素分析,获得较为丰富的实验数据.分析表明,δ 13C值在坎潘期呈现二高二低变化: 坎潘早期较低,平均值约 1.2‰～ 1.3‰;坎潘中期持续升高,平均值 1.9‰～ 2.0‰,并形成正偏高原,到剖面 196 m位置达到最大值约 2.3‰;坎潘晚期变低,平均值在 1.2‰～ 1.4‰范围;坎潘末期再一次升高,均值达 2.0‰左右.其中,坎潘中期的正偏高原全球对比研究暗示可能与南半球特别是南极大陆高温和高降雨量有关.根据δ 13C值偏移幅度和时间跨度,在坎潘早期、中期和晚期识别出三次负偏事件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分别对应于有孔虫 G.elevata带下部(剖面 162～ 166 m)、G.ventricosa带下部(188～ 192 m)和 G.ventricosa带-G.stuartiformis带界线(226～ 230 m),时间跨度平均小于 0.74 Ma,它们显示了与欧洲同期δ 13C值偏移事件的可比性和与 Haq等全球 I型层序低海平面的相关性.     

有机碳和有机分子碳同位素的地球化学意义

有机碳和有机分子碳同位素组成的研究不仅在沉积地层对比，油－油，油－源对比研究方向发挥了独特作用，而且在古气候，古环境研究方面更具有广阔的应用剪影。开展对全球气候变化及全球碳循环有重要意义的有机碳碳同位素组成及分布研究和对生物演化，恢复古生态，古环境有重要意义的化石及沉积物中有机分子的碳同位素成及分布研究已势在必行。     

黔南Triticites带旋回层序碳同位素特征及冰川型海平面变化

应用层序地层学理论对黔南独山地区晚石炭世麦粒链带地层进行了详细的沉积层序分析和系统的碳同位素测定，识别出２个三级沉积层序和１７个准层序，其可与北美中大陆同期地层中发现的２个三级沉积层序和１７个亚层序对比，是晚石炭世Ｇｚｈｅｌｉａｎ期存在全球沉积记录同时性的佐证。同时探讨了碳同位素演化与全球海平面变化之间的内在联系，总结出沉积层序内碳同位素演化规律。