泥炭分子化石单体碳氢同位素的古气候意义

为了查明泥炭分子化石记录的古植被状况与古植物学分析结果的差异，并进一步探讨这些分子化石所记录的古气候信息，本文利用气相色谱仪(CC)、气相色谱—质谱联用仪(GC—MS)、气相色谱—燃烧-同位素比质谱仪(GC-C-IRMS)、气相色谱-热转换—同位素比质谱仪(CC—TC—IRMS)详细分析了一个40cm(约220年)长的泥炭岩芯中的分子化石及其单体碳、氢同位素组成。正构烷烃分子化石的主峰化合物(C23)及其碳、氢同位素组成与温度有很好的对应关系，工业革命以来化石燃料的燃烧效应也在单体碳同位素上反映出来。这些结果反映了泥炭分子化石具有很好的古气候和古环境意义。     

淡水软体动物壳化石碳氧同位素组成及其在恢复古气候环境中的应用

本文研究了昆明滇池和太湖无锡湾软体动物壳化石的碳氧同位素组成,利用化石同位素组成,恢复了昆明盆地百万年以来和太湖无锡湾近四万年以来的古气候环境。研究表明:淡水软体动物壳化石氧同位素组成,在不同的环境条件下,最大差值可达7‰;钻孔中的不同层位的贝壳化石碳氧同位素组成与现代贝壳同位素相比,既有富集重碳氧同位素的层段,也有富集轻碳氧同位素组成的层段,氧同位素变化周期为十万年;富集轻碳氧同位素组成层段与湿润期对应,而富集重碳氧同位素组成层段与干燥期对应。化石氧同位素记录了昆明盆地古气候干湿变化有十万年的周期,随时代变新,气候逐渐干燥;以化石碳氧同位素为主,综合沉积物特征,推断太湖无锡湾近20m地层形成于近四万分年至今,气候温和潮湿,环境可能为河口相。     

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     

淡水软体动物壳化石碳氧同位素组成及其在恢复古气候环境中的应用

本文研究了昆明滇池和太湖无锡湾软体动物壳化石的碳氧同位素组成,利用化石同位素组成,恢复了昆明盆地百万年以来和太湖无锡湾近四万年以来的古气候环境。研究表明:淡水软体动物壳化石氧同位素组成,在不同的环境条件下,最大差值可达7‰;钻孔中的不同层位的贝壳化石碳氧同位素组成与现代贝壳同位素相比,既有富集重碳氧同位素的层段,也有富集轻碳氧同位素组成的层段,氧同位素变化周期为十万年;富集轻碳氧同位素组成层段与湿润期对应,而富集重碳氧同位素组成层段与干燥期对应。化石氧同位素记录了昆明盆地古气候干湿变化有十万年的周期,随时代变新,气候逐渐干燥;以化石碳氧同位素为主,综合沉积物特征,推断太湖无锡湾近20m地层形成于近四万分年至今,气候温和潮湿,环境可能为河口相。     

中生代主要植物化石的古气候指示意义

中生代植物群以真蕨纲、苏铁纲、银杏纲、松柏纲为主,另有苔藓类、石松纲、楔叶纲及其他种子植物等。从化石的形态和结构、埋藏特点、分布及与现生类型的对比等方面,概要地分析了中生代植物群常见分子的古气候指示意义。其中,反映温暖潮湿气候或生境的主要有苔藓类,石松纲的Lycopodites和Selaginellites属等,楔叶纲,真蕨纲的单缝孢类、早白垩世的蚌壳蕨科、海金砂科的Ruffordia属、紫萁科及可能相关的小羽片大型的Cladophlebis,银杏纲银杏目的主要类型,松柏纲杉科的Athrotaxoites、Cunninghamia、Cephalotaxopsis、Sequoia等,紫杉科的Taxus、Torreya等,苏铁杉科Ferganiella、Podozamites、Swedenborgia等以及形态属Elatocladus;反映温凉气候的主要有松柏纲的松科和银杏纲的茨康目;适应热带、亚热带气候的包括真蕨类的海金沙科、合囊蕨科、马通蕨科、双扇蕨科、桫椤科、里白科以及中国蕨科的Onychiopsis等,苏铁目和本内苏铁目的主要类型;指示偏干旱型气候的主要有石松纲的Pleuromeia和Isoetites, 真蕨纲的Weichiselia, 本内苏铁目的Otozamites、Zamites、Ptilophyllum等,松柏纲掌鳞杉科的Pseudoflenelopsis、Flenelopsis、 Hirmeriella和可能属于掌鳞杉科的Brachyphyllum和Pagiophyllum,柏科的Cupressinocladus以及买麻藤目的Ephedrites等。     

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     

辽宁西部阜新组化石木材的研究

本文报道了产自辽宁西部阜新地区早白垩世阜新组的化石木材3属4种,对2个化石木材新种：Sciadopityoxylon liaoningense Ding(sp.nov.),Protophyllocladoxylon haizhouense Ding(sp.nov.)做了详细描述。对阜新组木化石所反映的古生态环境等进行了讨论。     

四川剑门关侏罗—白垩系红层分子化石的古环境和古气候意义

利用气相色谱－质谱仪从四川剑门关侏罗－白垩系红层中检测出包括正构烷烃、类异戊二烯烃、长链三环萜、霍烷及甾烷等系列分子化石。分析了这些分子化石的分布特征及其来源，利用分子化石的多项参数（如w(C21^-)/w(C22^ ),w(Pr)/w(Ph),w(Pr)/w(nC17),w(Ph)/w(nC18)，伽马蜡烷指数、甾烷等）对沉积环境的盐度、氧化－还原条件、陆相标志等方面作了探讨。这些分子化石参数证实中侏罗世－早白垩世，剑门关－带的沉积环境应为低盐度淡水、弱氧化的陆相沉积环境，所研究的陆相样品高碳数正构烷烃均以本植物有关的C27，C29为主峰，未出现草本植物的C21主峰，反映了研究区总体格局是一种以木本植物占绝对优势、温暖湿润的气候环境，与红盆发育的气候条件吻合，充分体现了分子化石在恢复古环境、古植被和古气候方面有极大潜力。     

石笋氧碳同位素古气候代用指标研究进展

洞穴石笋以其独立的绝对年龄和稳定的古气候代用指标而成为很好的陆地古气候研究材料。应用U 系定年,可以获得独立精确的日历年时间序列,结合年纹层统计,可以获得年际甚至是季节性变化古气候记录。作为古气候代用指标,石笋氧同位素具有全球可对比性,现已建立了氧同位素的全球气候变化曲线,显示了比深海氧同位素及极地冰芯氧同位素记录更多的优势。石笋δ18O 的影响因素很多,在东亚季风控制区和其它季风控制区,石笋的δ18O 反映了夏季风的强度或者是季风降雨的变化。这些全球可对比的具有高精度绝对定年的石笋δ18O 记录,突破了早期的单一温度控制机理,不仅为古气候学家提供了坚实的古气候变化时间序列,而且使古气候研究能从机理上探讨其变化规律。δ13C不如δ18O 具有全球可对比性,在同位素平衡的开放体系,石笋δ13C 主要反映了洞穴上覆土壤CO2 的同位素特征。因此,一般认为石笋δ13C可直接反映当地植被的特征,包括植被类型C3/C4 比率的变化及植被的茂盛与衰退,在一些地区也可作为大气降水和温度变化的指标。石笋δ13C 很易受到蒸发作用、滴水的快速去气、动力分馏、碳酸盐的先期沉积等影响而使得其数值偏正,应该予以重视。通过介绍石笋氧碳同位素的研究现状,使得读者对石笋的稳定同位素指标有一个初步认识。同时,对今后的研究方向给与一定的探讨。     

云南上新世杜鹃属和松属化石木研究及其古气候意义

研究了云南西部龙陵县上新世的化石木。鉴定出两种木材类型。杜鹃花科杜鹃属的似腋花杜鹃Rhododendron cf. racemosum Franchet，其主要木材特征有散孔材，生长轮略明显，导管具多角形轮廓，螺纹加厚出现在整个导管壁上，梯状穿孔板，射线异形II型。松科华山松Pinus armandii Franchet的主要特征有交叉场纹孔窗格状，具正常轴向和纵向树脂道，且泌脂细胞壁薄，射线管胞内壁平滑或具稀疏的微锯齿。两种类型的化石木在我国均属首次报道。根据化石木结构和现代相应树种和植被的生境范围，当时植物生长于亚热带温凉湿润的山地环境，其海拔大约在1800米左右。     

植物硅酸体研究在黄土古气候恢复中的应用

地表植被对环境变化的响应最为敏感，沉积物中保存的各种植物残余是古环境研究的良好材料，植物硅酸体因其特有的物理化学性质。成为古气候信息的绝佳载体。在大量现代植物研究基础上，科学家们通过对第三纪以来各种沉积物中硅酸体组合的研究。较好地恢复了当时的古植被，古气候及其演化特征，在缺乏其它化石依据的黄土地层研究中表现更为突出。由于C3，C4植物具有明显不同的环境适应性和同位素组成。地层中C3，C4植物硅酸体相对含量和稳定同位素的研究也被成功地应用于古气候恢复中，在现代气候一植被类型和土壤植物硅酸体同位素研究基础上，利用数理统计方法，建立同位素指标与各种气候因子之间的数学关系。将为高分辨率黄土古气候定量研究开辟新的途径。     

广西渐新世宁明组三种植物碳同位素与古气候分析

渐新世代表地球一个早期的“冰室”期,是地球气候演化和生物演替过程中一段特殊的时期。渐新世植物化石的碳同位素可为研究该时期的古气候提供依据。对广西渐新世宁明组三种植物及其最近现生亲缘种的碳同位素进行分析,化石种Buxus ningmingensis,Chuniophoenix slenderifolia和Cephalotaxus ningmingensis的碳同位素组成（δ13C）分别为-29.0‰,-28.3‰,-28.0‰;碳同位素分馏（Δ13C）分别为23.48‰,22.74‰,22.43‰;叶内细胞间和外界大气的CO₂分压比（C_植物/C_空气）分别为0.84,0.81,0.80;水分利用效率（WUE）分别为42.63μmol CO₂/mol H₂O,51.56μmol CO₂/mol H₂O,55.38 μmol CO₂/mol H₂O。其对应的最近现生亲缘种（NLRs）的δ13C分别为-27.9‰,-29.7‰,-28.8‰;Δ13C分别为20.47‰,22.36‰,21.42‰;C_植物/C_空气分别为0.71,0.79,0.75;WUE分别为72.22 μmol CO₂/mol H₂O,51.28μmol CO₂/mol H₂O,61.76 μmol CO₂/mol H₂O。化石种δ13C值均落在现代C₃植物相应的数值范围内,其Δ13C和C_植物/C_空气均高于相应的NLRs数值;而Buxus ningmingensis和Cephalotaxus ningmingensis的WUE低于相应的NLRs数值;其中Chuniophoenix slenderifolia的WUE稍高于相应的最近现生亲缘种C. hainanensis,推测可能与其NLR标本的母本植物生长在水源充足、空气潮湿的湖溪边湿地环境有关。基于Δ13C、C_植物/C_空气和WUE结果,推测化石种可能生活在一种比现在更为温暖湿润的气候环境中;化石种及同层位化石的古气候重建支持了当前古气候分析结果。     

洞穴石笋沉积旋回主要特征的古气候环境研究

通过对我国南方大型石笋组分、结构构造的观测和董哥洞10号(D10)石笋210件碳、氧同位素组成、20个U系测年数据,以及部分微(痕)量元素的分析对比,概述了石笋沉积旋回性特征、旋回界面类型和相关的气候、环境、地质意义.以组成D10石笋的碳酸盐含碳质、黏土矿物,呈黑灰、灰黄、灰白、灰等色泽匹配、纹层厚及组合、层面呈拱形或平直分别组合或转变、构造类型、碳氧同位素组成及其组合,呈协调平行、不协调同向、不协调反向变化三类型若干亚类等,旋回性特征,确定了19个沉积旋回.根据δ13C平均值为-3.91 ‰PDB、δ18O为-6.97 ‰PDB分别为冷暖气候演变的临界(阀)值,δ13C或δ18O＞临界值者的偏重是冷,＜临界值的偏轻是热.以δ13C、δ18O组成(表1)和组合变化类型和上述旋回性特征,结合层面构造呈渐变过渡或突变,以及20个同位素年龄数据,初步认定荔波地区352 930～99 410年间沉积的19旋回,是一个较完整的冰期气候演化过程,属我国第四纪冰期系列的第五冰期,10旋回顶180 695年(推算)～15旋回顶129 890年,约5万多年是连续严寒的盛冰期,①、16分别可能是冰期早、晚时段相对温暖的间冰期.期间冷暖变化有5万年级的、10万年级的气候旋回.论证了荔波地区35～10万年间是冰期气候环境,前期17万年寒冷的气候环境,期间35万年、25万年前后更严寒,但生态基本保持正常演变的面貌,中期5万多年为极寒冷的气候环境,生态向适应冷气候环境演化,晚期3万多年为冷暖频繁突(跃)变的恶劣气候,期间生态面貌复杂,正常演替与残存、突变演替并存.     

藏北安多晚侏罗世古环境、古气候与地球化学元素关系研究

藏北安多地区毗邻羌塘盆地南界,属于藏北地层分区。研究区沙木罗组地层为一套稳定的浅海相碎屑岩和碳酸盐岩建造,依次发育风化壳沉积,潮坪相沉积以及混合台地相沉积,有大量生物礁产出。本文通过对沙木罗组地层中采集到的18件样品进行常量、微量元素及碳氧同位素测试,结合沉积相分析,旨在探索本区晚侏罗世古海平面升降、氧化还原条件以及古气候的演化规律。研究发现,Ni、Sr、Cu、V、Cr、Ni/Co及δ~(13)C等变化能反映氧化还原环境的变化,而Mn、Na、Sr/Cu、P、Ti及δ~(18)O和Z值的波动能指示古气候的变化。研究结果表明:研究区的古环境演化共经历了3个阶段:(1)风化壳阶段的强氧化环境;(2)潮坪阶段的半氧化半还原环境;(3)台地区与三期生物礁建造相对应的3次氧化与还原环境转换。古气候演化也经历了3个阶段:(1)风化壳区的干旱气候;(2)潮坪区的半干旱半湿润气候;(3)台地区3次干湿气候的频繁转换,分别与本区的3个造礁期相对应。     

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。     

甘肃酒泉盆地早白垩世植物化石及其古气候意义

首次较系统报道了产于甘肃酒泉盆地下白垩统的植物化石,分为两个植物组合。Athrotaxites-Solenites组合产于赤金堡组上段,有Solenites luanpingensis Wang,Pityocladus cf.i waianus(ishi)Chow,Pityocladus sp.,Athrotaxites berryi Bell等,时代大致为早白垩世早期,反映潮湿或半干旱半潮湿气候。Brachyphyllum-Pseudofrenelopsis组合见于中沟组上部,包括Sphenopterissp.,Pseudofrenelopsis dalatzensis(Chowet Tsao)Cao ex Zhou,Cupressinocladus elegans(Chow)Chow,Cupressinocladus sp.,Pagiophyllumyumenense sp.nov.,Pagiophyllumcompressum sp.nov.,Pagiophyllum sp.,Brachyphyllumningshiaense Chow et Tsao,Brachyphyllumobtusum Chow et Tsao,Elatocladus sp.,Podozamites sp.,Carpolithus sp.等12种,时代为Aptian-Albian期,反映干旱型气候。     

土壤碳酸盐的稳定同位素组成及其古气候指示意义

气候是土壤形成的要素之一,土壤形成过程中物质的分解、合成、迁移和累积等过程都留有气候变迁的记录。近几年来,土壤碳酸盐(特别是成壤作用过程中产生的次生碳酸盐)的稳定同位素组成已被用作反演古气候、古植被演替的重要手段,其基本原理在于土壤碳酸盐与成壤环境之间达到同位素平衡。但要求土壤碳酸盐形成后未受后期的成岩作用改造,