利用贝类(Lamprotula)化石碳氧同位素再建山西丁村地区晚更新世气候环境

较大的湖泊中的贝类生长线的氧同位素可能记录了季节性的温度变化。对拔氏丽蚌 (楔丽蚌 )Lamprotula(Cuneolamprotula)bazini (Heude)和环带丽蚌 (丽蚌 )Lamprotula (Lamprotula)zonata (Heude)的生长线进行氧同位素研究表明,前者有较强的适应环境变化的能力。δ18O值记录的襄汾地区晚更新世的古温度为 2 0～ 2 4℃至 30～34℃,古降雨量多出现代 2 0 0～ 2 6 7mm,河水排泄不畅,积水成湖。这些结果给人的启示是:全球变暖后,该地区气温可能有较大升幅 ;降雨量的增加有可能在排水不畅地区形成水灾,应注意防患于未然。     

江西九江地区晚更新世生态变迁的土壤有机质碳同位素证据

根据我国江西九江地区４个土壤剖面的土壤有机质及其δ１３Ｃ值的分析结果,认为末次冰期旋回内生态转型是由于季风效应和ＣＯ２共同作用的表现;北大西洋末次冰期内的Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件对中国东部的气候也产生剧烈的影响,其分布直接控制着Ｃ３和（或）Ｃ４植物的转型及其沉积物的类型．ＣＯ２及其温室气体可能是Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件的重要驱动因素之一．     

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...     

日本大沼湖沉积物碳氮比值、有机碳同位素特征及其近400年的古气候环境意义

通过对日本大沼湖沉积物样品总有机碳含量(TOC)及其稳定同位素、总氮含量(TN)和C/N 值的测定, 结合沉积岩芯火山灰和 14C 年代, 分析了大沼湖沉积物中有机质的来源, 探讨了沉积物有机碳同位素的主要影响因素。结果表明: 大沼湖沉积物中有机质主要来源于自生藻类, 受陆源输入的影响较小; 沉积物δ13C 值指示了夏季温度的变化。过去400年来, 大沼湖地区存在1660~1730年和1780~1860年两个明显的冷期, 与邻近地区冰芯、树轮和湖泊沉积物记录的冷期基本一致, 分别对应于Maunder和Dalton太阳黑子极小期。     

四川盆地寒武系含盐盆地演化及其找钾意义:来自碳氧同位素的证据

四川盆地寒武系岩盐分布广泛,面积约20万km2,主要分布于川东南、滇东北、渝东北、黔西北和鄂西北等地。含盐层位主要为中下寒武统(寒武系第二统与第三统)。不同地区的含盐层位不同,根据含盐盆地的分布与含盐系地层,将四川盆地大致划分为两个膏盐聚集区(次盐盆地):(1)川东南次盐盆地;(2)渝东北次盐盆地。川东南次盐盆地含盐层位为下寒武统清虚洞组(寒武系第二统第四阶中上部);渝东北次盐盆地含盐层位为中寒武统覃家庙组(寒武系第三统)。前人对四川盆地在岩相古地理与找钾水化学等方面进行了较多研究,但缺少寒武系钻孔样品的碳酸盐岩碳氧同位素分析其含盐盆地的演化研究。所以本文首次选取四川盆地寒武系3个具有代表性的钻孔岩屑样品(丁山1井、临7井与建深1井),对碳酸盐岩碳氧同位素组成进行对比分析,认为四川盆地寒武系碳酸盐岩δ13 C负漂移多与海退及生物灭绝事件有关,δ13 C的正漂移则多受海侵事件影响。四川盆地寒武纪海进、海退交替较为频繁,有利于组成良好的生储盖组合而形成油气藏。四川盆地下寒武统龙王庙阶(第四阶中上部)在川东南地区环境相对封闭,蒸发作用强烈,形成以江津—泸州为沉积中心的膏盐岩沉积区。中寒武世建深1井碳酸盐岩样品的δ13 C相对临7井较高,盐度也相对较高。结合四川盆地岩相古地理研究,认为从早寒武世至中寒武世古海水的浓缩方向有由川东南次盆地向渝东北次盆地演化的趋势,该认识对该区寒武系成盐找钾提供重要的依据,对成油气条件研究也有一定的参考价值。     

两种圆柏属常绿植物叶片稳定碳同位素的季节变化及其指示意义

连续2a测定了祁连圆柏(Sabina przewalskii)和圆柏(Sabina chinensis)叶片δ13C值及叶片相对含水量、脯氨酸和硅(Si)含量的季节性变化,研究了叶δ13C值与环境因素之间的相关性(月总降雨量、月平均气温、月平均土温、月总日照时间、相对湿度、大气压、蒸汽压、风速以及潜在蒸发量).结果表明:叶片δ13C值与大气压成负相关,而与气温、降雨量、蒸汽压、潜在蒸发量、日照时间、风速及土温成正相关;13C值与相对湿度之间无显著关系,说明圆柏属植物叶13C值可以作为这些气象因素有效的指示指标.同时,叶片13C值与脯氨酸和Si含量负相关,与叶片含水量和MDA正相关,并且相对圆柏来说,祁连圆柏有更高的13C值、脯氨酸含量和Si含量,较低的叶片含水量和MDA含量,说明叶片13C值在一定程度上可以作为指证环境胁迫的抗逆指标.     

黔桂地区早泥盆世晚期碳稳定同位素变化及其对海平面变化的响应

对黔桂地区早泥盆世晚期不同相区典型剖面的沉积序列特征的分析显示,这一时期发生了两次明显的海平面升降变化过程,其沉积序列可识别出2个三级层序(SQ1、SQ2)并可进行区域对比;而广西象州下泥盆统大乐组碳稳定同位素的变化曲线与区域海平面变化曲线一致。表明海平面的变化不但控制了这一时期本区域的沉积序列,也深刻影响着这一时期的海水地球化学性质。     

塔里木盆地寒武纪--奥陶纪优质烃源岩沉积与古环境变化的关系:碳氧同位素新证据

对塔里木盆地东部塔东2井上震旦统和寒武系-奥陶系样品进行TOC和碳、氧同位素及微量元素分析,发现该井稳定碳、氧同位素值在寒武系-中奥陶统发生明显变化,该层还赋存高有机质丰度烃源岩,其TOC值的高低可反映当时的生物产率和埋藏率.碳和氧同位素值在寒武系/上震旦统分界处正向漂移,说明正好在进入寒武纪前气候明显变冷,海平面下降.接着,下寒武统底部以碳和氧同位素值的快速负向漂移为标志,表明古气候迅速变暖和海平面大幅度上升,烃源岩TOC值也达到全井柱最高值.古气候显著波动、海平面最高及其频繁变化和沉积物高TOC是早寒武世的显著特征;而晚寒武世-早奥陶世,同位素正向漂移,暗示海平面下降,沉积物TOC也随之下降并降至最低;到了早奥陶世末,即早、中奥陶世的过渡时期,同位素又开始负向漂移,TOC又开始升高;中奥陶世,同位素强烈负向漂移,TOC又升至新高.稳定碳、氧同位素值的变化及其所指示的古气候与海平面变化,以及与TOC的响应关系,指示冰期、冰后期之交,古气候迅速变暖和海平面大幅度上升有利于烃源岩发育;同时暗示,δ13C、δ18O与生烃母质生物的有机生产率、有机埋藏率之间存在某种内在联系.即高TOC含量反映高的有机生产率和高的有机埋藏率;而与其同步反方向变化的δ13C、δ18O则暗示海平面较高,沉积环境属远陆海域,表层水中生烃母质生物的光合作用很强.而有机质的高产率和高埋藏率,导致海水中δ12C和δ16O被大量地固定在沉积物中.这样,就使海水中相对富集13C和18O重同位素而使海水变"重";而这种"重"海水,又导致了同时期浅水区碳酸盐沉积物的δ13C和δ18O值明显增高.     

烷基萘分子稳定碳同位素组成演变的热模拟实验及其意义

萘及烷基萘是原油和沉积有机质的重要组成。目前对于烷基萘单体稳定碳同位素组成随有机质成熟作用加深的演变特征鲜见报道。本研究选取松辽盆地杜601井嫩一段低熟黑色泥岩进行热压模拟生烃实验,采用两步柱色谱层析技术分离烷基萘化合物使其达到稳定碳同位素的在线准确测定,从而厘定有机质不同成熟阶段烷基萘单体稳定碳同位素组成分布面貌。实验结果显示,不同模拟实验温度点排出的一甲基萘(MNs)和二甲基萘(DMNs)各异构体具有相对一致的稳定碳同位素值,分别介于–29.5‰~–29.3‰和–30.9‰~–30.5‰之间,这可能与生烃过程中干酪根的非均一性裂解有关;三甲基萘(TMNs)各异构体之间稳定碳同位素值差异较大,介于–36.8‰~–31.1‰之间,这可能与生源效应有关;其中,1,2,5-TMN稳定碳同位素组成偏轻,介于–36.8‰~–35.6‰之间,可能是细菌来源的藿类化合物降解及其芳构化的产物。实验结果表明,随着有机质热演化作用的加深,烷基萘单体稳定碳同位素组成变化介于0.8‰~1.4‰之间,基本在仪器测试误差范围之内,反映成熟作用所导致的烷基萘单体稳定碳同位素动力学分馏较小。因此,烷基萘单体稳定碳同位素组成可以成为油-源和油-油对比的潜在指标。     

兴凯湖沉积物有机碳和氮及其稳定同位素反映的28kaBP以来区域古气候环境变化

兴凯湖是东北亚最大的淡水湖,也是中俄界湖。我们是国内首次对兴凯湖一根长269 cm的沉积岩心进行了研究,结果显示:δ13Corg和TOC之间显示较好的负相关性,说明δ13Corg低值时期,气候温暖或湿润,δ13Corg值处于高值时期,气候冷干;C/N比值和TOC之间显示较好的正相关性,C/N比值平均值为11.4,显示兴凯湖沉积物有机质以内源浮游植物生产为主;δ15Norg高值对应于气候冷干期,此时沉积物有机质更多的来源于浮游植物,δ15Norg低值对应于暖湿期,但营养盐输入的减少也会造成δ15Norg值降低。兴凯湖沉积物有机碳和氮及其稳定同位素数据综合分析结果表明:28 480～26 160 cal.aBP,湖区气候冷干;26 160～22 880 cal.aBP,湖区气候温暖湿润;22 880～18 180 cal.aBP,流域处于末次盛冰期多年冻土环境;18 185～12 650 cal.aBP,对应于Blling/Older Dryas/Allerd气候波动暖期;90～78 cm段,对应于Younger Dryas事件;11 500～4 570 cal.aBP,进入全新世暖湿期,早期气候温干,晚期气候温湿;4 570～1 470 cal.aBP,气候冷干;1470 cal.aBP以来,又转为暖湿气候。     

南海北部上新世晚期东亚冬季风增强的同位素和有孔虫证据

对南海北部大洋钻探ODP1 1 48站进行稳定同位素和有孔虫分析 ,采用多种替代性指标 ,追溯上新世晚期以来东亚冬季风的演变。发现约 3 1～ 2 2MaB .P .之间 ,浮游有孔虫Globigerinoidesruber的δ13C值显著降低 ,而Neogloboquadrinadutertrei的相对丰度明显增大 ,指示冬季风急剧增强 ,并伴随表层海水温度的降低和古生产力的增高。此后 ,冬季风还有几次明显的增强 ,特别是在约 1 7MaB .P .,1 .3MaB .P .,0 .9MaB .P .,0 .6MaB .P .和0 2MaB .P .。     

上新世末～更新世初西太平洋变冷事件及其古气候意义

依据深海沉积中浮游有孔虫化石群落,采用时间面与时间系列分析及目标转换函数方法,再造西太平洋近2.6Ma以来表层水温历史。结果表明,上新世末～更新世初,西太平洋曾经历一大幅度、不可逆性质的温降。变冷事件集中发生于2.4～1.0MaB.P.间,主要体现在亚热带水团,冬、夏降温幅度达7～8℃和2-3℃,热带水团相对稳定。西太平洋温度场巨变表明其在北半球冰川发展过程中的正、负反馈作用,并由此奠定了中、晚更新世冰期旋回的全球气候模式。     

上新世～早更新世云杉属和冷杉属在华北地区的发展及其气候指示意义

华北地区的云杉属和冷杉属在早上新世就有大量的发展。榆社盆地在4.4MaBP.时,云杉属在孢粉植物群中的含量达50%一70%,与云杉属同时发现的还有一些喜暖植物。根据化石和孢粉学证据、沉积条件、古地形及欧洲的旁证材料推测,上新世云杉属和冷杉属的生态习性与现代生活在寒冷地带的云杉、冷杉不同,它们是一些可以生长在相对暖湿气候条件下的种类。上新世以森林为主的植被在2.3MaB.P.时转变为疏林草原,亚热带植物基本迁离榆社盆地。云杉属和冷杉属不仅在孢粉植物群中大量减少,在木本植物中也降为次要组分。古植物的演化和迁移历史反映了冰期气候和东亚季风气候发展的历程。     

18.5kaB.P.以来东北四海龙湾玛珥湖全岩有机碳同位素记录及其古气候环境意义

结合含水量、TOC含量和TOC/TN比值变化曲线,18·5kaB·P·以来的四海龙湾玛珥湖沉积物全岩有机碳同位素组成（δ13CTOC）记录可划分为3个阶段:1)末次冰期晚期（18·5～14·7kaB·P·）,δ13CTOC值偏正,变化范围为-29·50‰～-26·18‰,平均值约为-28·10‰;2)末次冰消期（14·7～11·7kaB·P·）,δ13CTOC值显著偏负,变化范围为-33·92‰～-28·40‰,平均值约为-31·75‰,在δ13CTOC值变化曲线上表现为一个低谷,但在类似YoungerDryas的冷干事件期间（12·7～11·7kaB·P·）,δ13CTOC值再次显著偏正,最高可达-28·4‰;3)全新世以来（11·7kaB·P.至今）,δ13CTOC值变化幅度不大（-30·85‰～-27·37‰）,基本上都在平均值-29·1‰左右。研究表明,大气CO2浓度变化是影响18·5kaB·P·以来四海龙湾玛珥湖δ13CTOC值变化的主导因素。     

上新世～早更新世云杉属和冷杉属在华北地区的发展及其气候指示意义

华北地区的云杉属和冷杉属在早上新世就有大量的发展。榆社盆地在４．４ＭａＢＰ．时，云杉属在孢粉植物群中的含量达５０％一７０％，与云杉属同时发现的还有一些喜暖植物。根据化石和孢粉学证据、沉积条件、古地形及欧洲的旁证材料推测，上新世云杉属和冷杉属的生态习性与现代生活在寒冷地带的云杉、冷杉不同，它们是一些可以生长在相对暖湿气候条件下的种类。上新世以森林为主的植被在２．３ＭａＢ．Ｐ．时转变为疏林草原，亚热带植物基本迁离榆社盆地。云杉属和冷杉属不仅在孢粉植物群中大量减少，在木本植物中也降为次要组分。古植物的演化和迁移历史反映了冰期气候和东亚季风气候发展的历程。     

天然气甲烷碳同位素动力学模型与地质应用新进展

天然气甲烷碳同位素动力学模拟是在热模拟实验的基础上对甲烷碳同位素值进行数字模拟的一种研究方法。它在石油、天然气地球化学中具有广阔的应用前景：模拟甲烷碳同位素的整个演化趋势，模拟天然气成藏，进行精确的气源对比。分析了国外几个典型的甲烷碳同位素动力学模型，对各模型的特点和优缺点进行了简要的评述，并认识到Cramer 3是目前对实验数据模拟效果最好、适用范围最宽的一个模型。在此基础上，结合一些研究实例，探讨了天然气甲烷碳同位素动力学研究的发展方向。     

新疆罗北洼地湖相沉积物有机碳同位素的变化序列及其古环境意义

测定了新疆罗布泊地区湖相沉积物CK-2钻孔样品的总有机碳含量（TOC）及其同位素组成、碳酸盐含量和C/N比值等环境代用指标,以及石膏矿物的质谱-铀系年龄。测试结果表明,20～9kaB.P.期间沉积物δ13Corg.在-23.4‰～-16.1‰之间波动且阶段性明显,与TOC呈现良好的相关关系,整体变化趋势同南极Dome C冰芯中记录的全球大气CO2浓度一致;C/N比值表明有机碳来源主要是陆生高等植物。因此大气CO2浓度变化是影响20～9kaB.P.期间罗布泊湖相沉积物δ13Corg.值变化的主导因素,周围山体上C3/C4植物相对生物量的变化则是另一重要因素。依据δ13Corg.的变化序列将此时间段湖区古环境的演化分成6个阶段:20.0～14.1kaB.P.期间受到末次盛冰期的影响,气温偏低,湖水丰沛;14.1～13.3kaB.P.是一个气候不稳定期,冷暖波动较频繁,但以暖为趋势;13.3～12.8kaB.P.期间经历了一段冷期,于12.8kaB.P.结束了末次冰期,随后气候开始转暖至11.8kaB.P.;其后气温再次变冷并维持到10kaB.P.;最后从10kaB.P.进入全新世暖期。δ13Corg.序列明显向偏负方向变化,表明该地区变暖的趋势相当明显。罗布泊地区日益干旱化是全球气候变化的结果,尤其是受到全球CO2浓度的不断升高所制约。     

21 kaB.P.以来大兴安岭中段月亮湖沉积物全岩有机碳同位素组成变化及其古气候意义

月亮湖是位于大兴安岭中段阿尔山-柴河火山区的一个火山口湖,地处现今季风/非季风影响的过渡地带,对气候环境变化反应敏感。月亮湖长约9m的沉积岩芯记录了21cal.kaB.P.来的古气候演化历史。月亮湖沉积物全岩有机碳同位素组成( δ13 Corg)、总有机碳含量(TOC)和总氮含量(TN)分析结果表明: δ13 Corg值分布范围为 -34.3 ‰ ~-24.8 ‰ ,具有9.5 ‰ 的变化幅度,但总体仍然在陆生C3植物的变化范围内。TOC含量分布范围为1.04 ％ ~23.55 ％ ,TN含量分布范围为0.08 ％ ~1.78 ％ ,TOC与TN含量变化趋势相同,呈正相关性,两者都显示出末次冰期晚期时含量特别低的特征。沉积物的 TOC/TN 比值(原子比)分布范围为6.3~28.2,其中末次冰期晚期的值比较低,说明沉积物中有机质以内源水生生物为主,其后 TOC/TN 比值明显升高且多>14,说明大部分有机质来源于汇水盆地中的陆生植物。根据多个指标综合分析,有效湿度的影响很可能是 δ13 Corg 变化的主导因素。因此,近2万年来月亮湖全岩有机碳同位素组成变化与古气候变化的对应关系是: 暖湿气候对应着偏负的 δ13 Corg值,冷干气候对应着偏正的 δ13 Corg值,全新世期间因植被变化不大,其 δ13 Corg值变化幅度也不大。     

末次冰期黄土中蜗牛壳体碳酸盐同位素组成与其环境指示意义

为了揭示蜗牛化石壳体碳酸盐（文石）稳定同位素组成的古气候和古生态环境指示意义,对采集于河南荥阳邙山末次冰期黄土剖面上部中的粉华蜗牛（Cathaica pulveratrix）化石壳体碳酸盐进行了碳、氧稳定同位素分析,同时还对全岩有机物质（SOM）碳同位素组成以及全岩磁化率和粒度等气候替代指标进行分析,结果显示：剖面中反映蜗牛食物碳同位素组成的壳体δ13CSSA的变化,与反映古植被碳同位素组成的全岩有机物质碳同位素组成（δ13CSOM）无显著的相关关系,但是壳体13C相对于SOM的富集程度（Δδ13CSSA-SOM）的变化与石笋氧同位素记录的末次冰期东亚夏季风强度演化同步一致;   壳体δ18OSSA的变化不但与黄土磁化率、粒度等气候替代指标变化具有显著相关性,同样也与末次冰期东亚夏季风强度演化同步一致。这些特征,一方面说明受季风环流控制的气候温湿程度变化左右蜗牛夏季活动的几率和食物的类型,干冷气候条件下,相对温湿夏季成为蜗牛活动主要时期,相对富集13C苔藓、菌类和植物可能是蜗牛的主要食物;   另一方面暗示蜗牛化石壳体碳酸盐稳定同位素组成能够指示气候温湿程度和生态环境的变化。