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相似文献
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1.
河流及水库等水生态系统中的溶解性无机碳(DIC)是全球碳循环与大气、陆地和海洋之间碳相互作用的重要组成部分.以澜沧江云南段上游天然河段及下游梯级水库群形成的连续体为研究对象,分析了河-库连续体表层水体中水化学特征、溶解性无机碳浓度及其碳同位素时空分布特征.研究结果表明:河-库连续体水体中溶解无机碳(DIC)及其同位素(δ13CDIC)组成特征总体表现为:DIC浓度丰水期较低,枯水期较高,平均值分别为2.59±0.44和3.30±0.37-mmol/L;δ13CDIC值丰水期偏负、枯水期偏正,平均值分别为-8.52‰±0.38‰和-6.95‰±0.53‰,与自然河流的季节变化特征相似.水体DIC来源主要包括土壤及水体有机质分解生成的CO2、碳酸盐风化和水-气界面CO2的交换过程.澜沧江河-库连续体中DIC浓度及δ13CDIC组成的时空异质性特征与流域岩性、土壤生物地球化学过程以及微生物活动强度等均有较大关系.当前,...  相似文献   

2.
植物根系碳输入(Iroot)是土壤碳的主要来源.一部分Iroot进入土壤后会通过根际微生物呼吸、淋溶和动物啃食等过程迅速离开土壤(Iloss),从而限制Iroot对土壤固碳的贡献.然而,全球尺度上鲜有针对Iroot和Iloss的定量研究.通过整合三套全球观测数据集(包括土壤放射性碳同位素14C、植物地上和地下净初级生产力以及植物根系生物量垂直分布,共计2,034个站点),文章估算了Iroot和Iloss及其全球分布格局.结果表明,全球0~200cm土壤中,Iroot平均为3.5Mg ha–1a–1,其中约80%为Iloss.Iroot随土层深度增加指数减少,全球0~200cm土壤中超过60%的Iroot集中在表层0~20cm;Iloss的绝...  相似文献   

3.
中国火山温泉主要分布在吉林长白山、云南腾冲和黑龙江五大连池等火山区。这些火山虽然处于休眠状态,但大面积的温泉分布指示着岩浆房存在的可能性。本文总结了前人研究成果,分析了中国主要火山区温泉气体地球化学特征,并探讨了温泉气体在火山监测中的应用。长白山、腾冲和五大连池火山区温泉气体地球化学性质类似,都以CO2为主要气体,含量在80%以上,最高可达99%以上,其它气体组分包括CH4、N2、O2、SO2、H2S、He和H2等。长白山火山温泉气体中氦同位素比值(3He/4He)最高,约为4—6RA,CO2中碳同位素比值(δ13C)为-7.9‰—-1.3‰,CH4中碳同位素为-48.0‰—-28.7‰;腾冲火山温泉气体氦同位素比值为3—5.5RA,CO2中的碳同位素为-6.49‰—-2.07‰,CH4中碳同位素为-23.5‰—-9.3‰;五大连池火山温泉气体氦同位素比值约为3RA,CO2中的碳同位素比值为-9.6‰—-3.1‰,CH4中碳同位素为-47.2‰—-44.4‰。3个火山区的温泉气体均显示地幔来源的岩浆气体特征,并在上升运移过程中受地壳或古俯冲物质的影响。  相似文献   

4.
松辽盆地北部徐深气田探明储量已超过1000×108m3,是中国潜在的一个大气田区.但是,关于深层天然气的成因和来源仍存在较多争议.盆地北部基底浅变质岩分布广泛,是深层天然气的可能气源岩.主要通过对松辽盆地北部基底浅变质岩的热模拟实验,对其生烃潜力及其气态产物地球化学特征进行研究.将取自盆地基底石炭-二叠系浅变质岩在半封闭体系下从300℃加热到550℃进行生烃模拟,温度间隔为50℃,并对每个温度点气态产物进行定量与地球化学分析.实验结果表明:热模拟生成气体烷烃碳同位素组成δ13C1<20‰,δ13C1<δ13C2<δ13C3或δ13C1<δ13C2>δ13C3,表现为高过成熟煤成气的特征;均不具有无机气反序的特征(即δ13C1>δ13C2>δ13C3),与兴城气藏烷烃气碳同位素特征不符,而与取自盆地基底的天然气样碳同位素相近;模拟气体与高过成熟煤成气或油型气混合均不能使烷烃气碳同位素系列反序.浅变质岩具有一定的生烃潜力,相当于烃源岩Ro在2.0%~3.5%范围内,生烃强度为3.0×108~23.8×108m3/km2.  相似文献   

5.
A large number of gases are releasing from the medium-high temperature geothermal fields distributed along the large-scale strike-slip fault zones in the southeastern margin of the Tibetan Plateau.In this study,11 hot spring water and the associated bubbling gas samples were collected along the Xianshuihe-Anninghe fault zones(XSH-ANHFZ)and analyzed for chemical and isotopic compositions.The δ18H_(2O) and δDH_(2O) values indicate that hot spring waters are predominantly meteoric origin recharged from different altitudes.Most water samples are significantly enriched in Na+ and HCO3 due to the dissolution of regional evaporites,carbonates and Na-silicates.3He/4He ratios of the gas samples are 0.025-2.73 times the atmospheric value.The 3He/4He ratios are high in the Kangding region where the dense faults are distributed,and gradually decrease with increasing distance from Kangding towards both sides along the Xianshuihe fault zones(XSHFZ).Hydrothermal fluids have dissolved inorganic carbon(DIC)concentrations from 2 to 42 mmol L-113CDIC from -6.9‰ to 1.3‰,δ13CCO_(2) from -7.2‰ to -3.6‰ and Δ14C from -997‰ to -909‰.Combining regional geochemical and geological information,the CO2sources can be attributed to deep-sourced CO2from mantle and metamorphism of marine carbonate,and shallow-sourced CO2from the dissolution of marine carbonate and biogenic CO2.The mass balance model shows that 11±6% of the DIC is sourced from the dissolution of shallow carbonate minerals,9±8% formed by pyrolysis of sedimentary organic matter,80±9% derived from deep metamorphic origin and mantle-derived CO2.Among them,the deep-sourced CO2in Anninghe fault zones(ANHFZ)is merely metamorphic carbon,whereas ca.12% and ca.88% of the deep-sourced CO2in the XSHFZ are derived from the mantle and metamorphic carbon,respectively.The average deep-sourced CO2flux in the Kangding geothermal field is estimated to be 160 ta-1.If all the hot springs in various fault zones in the southeastern margin of the Tibetan Plateau are taken into account,the regional deep-sourced CO2flux would reach ca.105 ta-1.These results show that the deep-sourced CO2released from nonvolcanic areas might account for a considerable proportion of the total amount of global deep-sourced carbon degassing,which should be paid more attention to.  相似文献   

6.
湖泊沉积物氮同位素(δ15N)在古环境、古气候变化方面有着指示气候干湿变化的重要作用,但目前学界对于δ15N记录作为气候代用指标所指示的气候干湿变化特征仍缺乏深入探索。本文以贵州省梵净山九龙池湖泊沉积物为研究对象,分析并探讨δ15N所记录的梵净山地区气候干湿变化过程与特征,并结合总有机碳(TOC)、总氮(TN)和碳氮比值(C/N)数据进行对比研究,结果表明:(1)由于九龙池湖泊沉积物有机质受流域输入影响,气候湿润时,陆生植物增多,土壤湿度增大,外源输入对湖泊沉积物有机质影响增大,沉积物δ15N值偏负;气候干旱时,陆生植物减少,土壤湿度降低,外源输入对湖泊沉积物有机质影响减小,沉积物δ15N值偏正;(2)九龙池湖泊沉积物δ15N记录很好地揭示了梵净山地区全新世的气候干湿变化过程,即早期(11.5—9.2 ka B.P.)亚洲夏季风增强,气候从干旱期向湿润期转变,中期(9.2—3.0 ka B.P.)亚洲夏季风强盛,气候整体处于湿润期,晚期(3.0—2.2 k...  相似文献   

7.
<正>碳循环通过大气-海洋的酸碱及氧化还原过程对地球表层化学环境起着关键控制作用,是地球表层环境演化的“发动机”.因而,弄清地球碳循环演化对于理解地球宜居性演化至关重要.作为地球宜居性演化过程中由前寒武纪向显生宙-现代地球系统转变的关键期,埃迪卡拉纪(635~539Ma)在全球范围内发生了地质历史上最大的一次沉积碳酸盐碳同位素组成(δ13Ccarb)的负偏事件,  相似文献   

8.
在富铁的淡水和海洋环境中,微生物驱动的中性微好氧亚铁氧化过程能够耦合碳同化过程;而针对中国华南红壤关键带稻田土壤中的这一耦合过程却鲜有报道.文章分别以Fe S和Fe CO_3为底物,以华南淹水稻田根际土壤为接种物,采用铁氧反向浓度梯度管法富集培养来自稻田土壤中的微氧型亚铁氧化菌,利用~(13)C-Na HCO_3为无机碳源示踪碳同化量变化,测定亚铁氧化动力学和表征生物成矿,并通过16s r RNA基因测序手段分析微生物群落的组成与丰度.结果发现,与添加亚铁底物的不接种对照相比,在含Fe S和Fe CO_3的接种处理中距培养基表面0.5~1.0cm处形成微生物生长环带,且两者环带中总蛋白量最高值均出现在第6d,可达18.7~22.9mg m L~(-1).碳同化量在6~15d时进入平稳期,此时Fe S和Fe CO_3接种处理的碳同化量分别为0.44~0.54%和1.61~1.98%.Fe S接种处理亚铁氧化速率(r)为0.156mmol L~(-1)d~(-1),比Fe CO_3接种处理的(0.106mmol L~(-1)d~(-1))略高;XRD和SEM-EDS结果显示亚铁氧化形成了无定型铁氧化物,并覆盖在杆状的菌体表面.与没有添加亚铁底物的对照处理相比,Fe S接种处理中Clostridium和Pseudogulbenkiania的相对丰度明显提高,而Fe CO_3为底物时提高了Vogesella、Magnetospirillum、Solitalea和Oxalicibacterium的相对丰度,表明上述微生物可能具有潜在的微好氧亚铁氧化功能.上述结果证明,稻田土壤中存在可驱动微好氧亚铁氧化耦合碳同化过程的微生物,可为探讨红壤关键带微好氧区域的铁-碳元素转化耦合过程提供新的视角.  相似文献   

9.
The potential utilization and development of the Ba isotope tool depend on an accurateδ137/134Ba determination of the samples.During the chemical purification,whether the adsorption process on the surface of the ionexchange resin could lead to the Ba isotopic fractionation and the degree of fractionation directly influence the accurateδ137/134Ba determination.In the present work,first-principles calculations based on the density functional theory were used to quantify the Ba isotopic equilibrium fractionation factor between the aqueous solution and the resin in the acid leaching process.By constructing and optimizing the geometric configurations of Ba-containing species,Ba(H2O)n2+,Ba(H2O)nCl2,Ba(H2O)n(NO3)2,and the adsorbed Ba2+on the surface of the resin,extracting the harmonic vibrational frequencies,we finally at 298 K obtained the fractionations,Δ137/134Basoln-ads=0.07‰,Δ137/134Ba_(Ba(H2O)nCl2-ads)=0.05‰,andΔ137/134-BaBa(H2On(NO3)2-ads)=0.02‰.Overall,there were almost no Ba isotope fractionations during leaching.Although the Ba isotope fractionation can be magnified by the Rayleigh fractionation process in purification,the difference inδ137/134Ba between the initial and final stages did not exceed0.060‰(or 0.045‰)when leaching the standard sample with HCl or HNO3,which is equal to or less than the accuracy of Ba isotopic analysis.At a common yield of89.75%,Ba isotopic fractionation induced by incomplete recovery was 0.015‰for HCl(or 0.011‰for HNO3).Finally,if the influence of an incomplete recovery on theδ137/134Ba determination needs to be ignored,the recovery is suggested to be not less than 67%for HCl(or 46%for HNO3).  相似文献   

10.
羌塘高原湖水δ13cDIC值特征及影响因素分析   总被引:5,自引:1,他引:5  
湖水溶解无机碳同位素( δ13CDIC)是研究湖泊碳循环的有效手段,其影响因素分析是古湖沼学中重建过去环境的理论基础,但国内关于这一方面的研究却还相对较少.本文研究了羌塘高原24个湖泊水体δ13CDIC值空间分布特征及其影响因素.结果表明,所选湖泊水体δ13 CDIC值在-15.0‰至3.2‰之间,平均值为-1.2‰,...  相似文献   

11.
海洋溶解有机质(DOM)是地球上最大的碳储存库之一,微生物的代谢活动是塑造海洋DOM库的重要过程目前,微生物与DOM互作的研究主要集中在有氧环境,而对低/缺氧条件下微生物介导转化的DOM分子特征研究较少.在水体富营养化加剧和全球变暖的背景下,海洋近岸水体缺氧现象频发.为探究低氧条件下微生物群落响应及其介导转化DOM分子特征的变化,本研究通过受控培养实验(分别以天然海水和人工海水为本底添加海带多糖),对比不同溶解氧浓度(7、5和2mg L-1)和不同底物条件下微生物介导的DOM转化过程,并利用光谱学分析和超高分辨率质谱FT-ICR MS探究不同实验组的DOM组分变化.结果表明,在原位海水添加海带多糖的培养体系中低氧浓度(≤2mg L-1)下微生物代谢活性降低,群落演替相对滞后,严格需氧的细菌类群如类假单胞菌科和鞘氨醇单胞菌科的生长被抑制,总有机碳(TOC)的利用速率在第4到32天降低了36.9~46.7%,类酪氨酸和类色氨酸荧光DOM组分被保存,DOM腐殖化程度明显降低.在所有培养体系低氧浓度下,DOM的分子芳香度指数明显降低本论文为深入研究近...  相似文献   

12.
湖泊现代沉积物碳环境记录研究   总被引:37,自引:3,他引:37  
通过对云南程海现代沉积物的精细采样和分析, 研究了湖泊沉积物中有机碳与无机碳含量阶段性的正相关和负相关变化. 结果表明, 温度及其引起的相关变化是控制沉积物无机碳含量、碳酸盐δ 13C和有机碳含量变化关系的主要因素. 当温度及其引起的光合作用强度变化对湖泊自生碳酸钙沉淀起主导作用时, 沉积物有机碳含量与无机碳含量及碳酸盐δ 13C呈正相关变化; 当温度及其引起的蒸发速率等其他物理化学因素变化对湖泊自生碳酸钙沉淀起主导作用时, 沉积物有机碳含量与无机碳含量及碳酸盐δ 13C呈负相关变化. 程海沉积物无机碳含量和碳酸盐δ 13C是湖区气候冷暖变化的良好代用指标.  相似文献   

13.
埃迪卡拉纪-早寒武世是地球历史上碳循环的重大波动期,但有关其成因和古环境意义仍存在很大分歧.为阐明这一问题,本文对华南晚埃迪卡拉纪-早寒武世两条剖面进行了高分辨的碳同位素研究.在浅水相区九龙湾-季家坡剖面,晚埃迪卡拉纪灯影组大部分δ13Corg值在δ29‰~δ24‰变化;而在深水相区龙鼻嘴剖面,大部分δ13Corg值在δ35‰~δ32‰.这些新的研究结果与华南埃迪卡拉纪δ早寒武世其他剖面发表的δ13Corg数据对比表明,δ13Corg在时间和空间上均存在着巨大变化,并受岩相的明显约束.在以碳酸盐岩为主的地层中,δ13Corg相对较高,通常大于δ30‰;而在黑色页岩和暗色硅质岩为主的地层中,δ13Corg相对较低,一般小于δ32‰.这种有机碳同位素组成的显著差异很难以存在巨大的溶解有机碳库(DOC)解释,我们认为不同微生物类群的贡献可能是导致这种差异的主要因素.浅水相样品中较高的δ13Corg值(δ30‰)与显生宙同位素变化相近,可能反映了光合作用为主的同位素分馏;而深水样品较低的δ13Corg值(δ32‰)可能反映了缺氧环境条件下化能自养或甲烷氧化微生物对有机质的重要贡献.这意味着在埃迪卡拉纪-早寒武世之交扬子地台的海洋仍处于强烈分层状态,且氧化还原界面波动频繁.  相似文献   

14.
无机成因和有机成因烷烃气的鉴别   总被引:12,自引:0,他引:12  
在中国有机成因气(煤成气和油型气)及无机成因烷烃气(甲烷)碳同位素系列、R/Ra以及cH4,3He大量分析数据的基础上,结合美国、俄罗斯、德国和澳大利亚等国家相应项次众多的分析数据,经综合对比研究,提出鉴别无机成因和有机成因烷烃气的4个指标:①无机成因甲烷碳同位素组成一般〉-30‰,有机成因甲烷碳同位素组成一般〈-30‰;②无机成因烷烃气具有负碳同位素系列(δ^13C1〉δ^13C2〉δ^13C3〉δ^13C4)和甲烷碳同位素组成一般〉-30‰的特征;③RIRa〉0.5和万δ^13C1-δ^13C2〉0的天然气是无机成因烷烃气;④CH4/^3He≤10^6是无机成因烷烃气(甲烷),CH4/^3He≥10^11是有机成因烷烃气.  相似文献   

15.
针对柴达木盆地卤水型锂(Li)和铷(Rb)关键金属矿产资源分布规律不清、富集机制不明的问题,全面调查了盆地第三系古卤水和第四纪现代盐湖卤水中的Li、Rb资源分布规律.研究显示,大风山、南翼山、油泉子、尖顶山、碱石山含油背斜构造古卤水Li、Rb资源禀赋较好,Li平均含量达81.1~128.9mg L?1,Rb平均含量达4.5~29.2mg L?1,均具有很好的开发利用前景;柴达木盆地东台、西台、一里坪盐湖及涩聂湖中,除已知的较好Li资源禀赋外,Rb含量最高可达12.5mg L?1,亟需关注Rb资源的开发利用.基于水体氢、氧和硼同位素特征进一步查明了卤水Li和Rb资源的富集机制,第三系古卤水δD、δ18O平均值为?40.7‰和2.84‰,多数富Li、Rb古卤水的δD、δ18O与岩浆水接近;低于河水而与地热流体接近的δ11B值说明,除蒸发作用和水-岩反应外,深部岩浆热液流体的补给才是古卤水矿种元素超常富集的关键机制.而现代盐湖卤水Li、Rb资源的超常富集与火山地热水的补给密切相关,盆地西部盐湖晶间卤水相对高的Li、Rb含量和垂向上随深度增加而Li、Rb含量有所增加的规律,则是由局部古卤水沿断裂带上涌补给造成.  相似文献   

16.
Organic carbon(OC) source attribution for cascade reservoir sediments has been identified as a critical gap in understanding the effective carbon sink of inland waters. In this study, nine sediment cores were collected from cascade reservoirs in the Wujiang and Pearl Rivers.We analyzed lignin phenol(Λ8), total organic carbon(TOC) content, and stable carbon isotopic composition(δ13C) of the sediments, focusing on the changes of terrigenous OC, and the variation of OC source in cascade ...  相似文献   

17.
由于具有高效的CO2-浓缩机制,蓝藻在低CO2浓度条件下具有竞争优势。然而,随着大气中CO2浓度急剧增加,蓝藻CO2-浓缩机制如何响应的研究较少。因此,本文以常见水华蓝藻——微囊藻为研究对象,通过对滇池微囊藻水华动态及不同CO2-浓缩机制基因型进行监测,探讨蓝藻CO2-浓缩机制基因的微进化特征及其动态变化。同时,设置高(0.08%)、中(0.04%)、低(0.02%)CO2浓度(V/V)进一步揭示微囊藻不同CO2-浓缩机制基因微进化对CO2的竞争效应。结果表明:滇池无机碳浓度在4个采样点存在空间差异性,均呈现先降低后升高的趋势,并以HCO3-为主要无机碳存在形式。调查期间,东大河、观音山、洛龙河和生态所4个采样点的微囊藻均以sbtA基因型占绝对优势,相对丰度远高于bicA基因型。在不同水华时期,bicA基因型和sbtA基因型呈现相反的变化趋势,即从...  相似文献   

18.
The identification of the origin and source of natural gas is always a difficult and hot issue.Hereinto,the maturity identification is one of the most important scientific problems.Many empirical equations have been established to decipher the relationship between the maturity of gas source rocks and the carbon isotopic composition of natural gas.However,these equations proposed often fail to identify the maturity of the source rocks correctly,which in turn prevents the identification of genetic types and source rocks of the natural gas because the petroliferous sedimentary basins in China are complex and diverse,with multiple sets of source rocks and different thermal history.In this paper,the oil-associated gas from the Permian lacustrine source rocks and the coal-derived gas from the Jurassic source rocks in Junggar and Turpan-Hami basins have been investigated to decipher the relationship between the maturity(vitrinite reflectance)of gas source rocks and the carbon isotopic composition of methane.The equations established areδ13C1=25lgRo-42.5 for oil-associated gas,andδ13C1=25lgRo-37.5 for coal-derived gas.These new equations are suitable for the maturity identification of source rocks in most petroliferous basins,and favorable for the identification of the genetic type and source of natural gas,which is very important to improve the geological theory of natural gas.  相似文献   

19.
上海重力固体潮台站位于j=31.1°, =121.2°, 利用安装在山洞内的 GS-15 NO.227重力仪进行观测.山洞内年平均温度为18.8°C, 年温差为0.3℃.重力仪的记录格值为2.99微伽/毫米.利用勒卡拉兹方法和维涅第科夫方法对1978年4月—8月共142日的连续观测结果进行了调和分析.勒卡拉兹调和分析方法所得结果是: δ(M2)=1.142,  δ(K1)=1.164,  δ(O1)=1.192, δ(O1)—δ(K1)=0.028. 维涅第科夫调和分析方法所得结果是: δ(M2)=1.142, δ(K1)=1.166, δ(O1)=1.189, δ(O1)—δ(K1)=0.023. 此外, 在北京大学 DJS-18电子计算机上对勒卡拉兹调和分析方法和维涅第科夫调和分析方法进行了精度检验.检验结果是: 1)勒卡拉兹方法对M2S2N2K1O1五个主要波群来说, 确定的精度约为1%, 确定相位差的精度约为1. 2)维涅第科夫方法的精度与资料长度有关.一般说来, 资料越长, 精度越高.当资料长度取为90天时, 对M2S2K1O1, 五个波群来说, 确定δ的精度约为1%, 确定位相差的精度为0.5°.   相似文献   

20.
东海盆地丽水凹陷天然气类型及其成因探讨   总被引:1,自引:0,他引:1  
丽水凹陷目前发现的天然气成分差异很大,烃类气体的含量占2%~94%,非烃类气体主要为CO2气体.在烃类气体的组成中,甲烷含量均低于90%,C2 以上重烃气体含量均大于10%,属于湿气.烃类气体碳同位素分析表明,甲烷的碳同位素组成δ13C值小于-44‰、乙烷的δ13C值基本上小于-29‰、丙烷的δ13C值小于-26‰,甲烷与乙烷碳同位素组成差值大,属于有机成因的油型气,是混合型有机质在成熟阶段生成的产物.非烃CO2气体的碳同位素δ13C值均大于-10‰,属于典型无机成因气.黄金管封闭体系下有机质的生烃模拟表明,灵峰组海相陆源有机质生成的天然气甲烷的比例明显高于月桂峰组湖相水生和陆生混合有机质生成的天然气,而重烃的比例明显低于月桂峰组混合有机质生成的天然气.灵峰组海相陆源有机质生成的天然气甲烷碳同位素δ13C值比月桂峰组混合有机质生成的甲烷的碳同位素δ13C值大5‰左右,乙烷和丙烷的碳同位素δ13C值大9‰以上.LS36-1油气藏是丽水凹陷目前唯一的商业性油气藏,烃类天然气各组分的碳同位素组成与灵峰组有机质生成的天然气各组分碳同位素组成差异大,而与月桂峰组有机质生成的天然气各组分碳同位素却很相近,表明其主要源岩是月桂峰组湖相烃源岩,而非灵峰组海相烃源岩和明月峰组煤系烃源岩.  相似文献   

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