厦门大气降水的氢氧同位素研究

本文研究了厦门地区大气降水的氢、氧同位素组成,提出了大气降水线方程的δD＝8．16δ^18O＋10．68,并与全国及全球降水线进行比较,揭示了该降水线方程的特征。对全年氚过剩值（d）及降水线特征研究表明,厦门岛全年降不涞源较为单一,主要为海洋性气团。降水中δD与δ^18O的降水量效应明显,且该影响远远掩盖了温度效应。     

典型厄尔尼诺期间台风降水δ18O变化分析: 以2018年22号台风“山竹”为例

台风因其特殊的物理结构, 带来的降雨有别于一般的暴雨事件, 其降水稳定同位素组成与一般的大气降水事件也有较大的差异。本文根据2018年第22号台风“山竹”登陆前后广州、东莞两地气象资料和每小时间隔的降水样品收集, 分析了此次台风在两地的降水稳定同位素变化特征及其影响因素。台风“山竹”影响期间, 广州降水δ¹⁸O值变化范围为-5.7‰~-19.2‰, 变化幅度达13.5‰, 其平均值为-15.5‰; 东莞降水δ¹⁸O值变化范围为-7.3‰~-20.0‰, 变化幅度达12.7‰, 平均值为-14.8‰; 两地降水δ¹⁸O值均呈现为3个阶段倒U型的变化特征。受到蒸发作用的影响, 两地台风前端和尾端的降水氧同位素值相对偏正, 其中广州为-5.7‰~-9.3‰, 东莞为-7.3‰~-8.1‰。两地台风中端的降水稳定同位素值极端偏负, δ¹⁸O值变化范围分别为-16.0‰~-19.2‰(广州)和-13.0‰~-20.0‰(东莞), 是该地区迄今为止已报道的最为偏负的降水δ¹⁸O值。分析认为, 在厄尔尼诺状态下生成的远源台风“山竹”强度增强, 其内部具有更强的对流和水汽循环过程, 导致降水δ¹⁸O值极端偏负。     

热带西太平洋雨水的氢、氧同位素组成

测定了西太平洋(7.5°～31°N,123°～132°E)1989年9～10月间雨水的δD和δ18O值,结果表明该区雨水的氢、氧同位素组成呈观与中、高纬度地区明显不同的分布特征.雨水的δ值与降水点的纬度没有直接的因果关系,而与季风流场明显相关.沿季风流动方向雨水的δ值逐渐减低,这可用降水云团的瑞利分馏过程解释.雨水δD和δ18O的分布大致反映了研究区季风流场的特征.     

气体平衡法测定水的δD、δ~(18)O及其在冬季北海近岸水体示踪中的应用

在配备双路进样系统的稳定同位素质谱仪(Isotope Ratio Mass Spectrometry:IRMS)上采用气体平衡法测定微量水样的高精度氢氧稳定同位素组成,同时采用国际及国家水稳定同位素标样及实验室工作标准进行多次测试及校正,获得δD的外部精度为1.0‰-2.0‰,δ18O的外部精度好于0.1‰.利用该方法对2007年冬季北海附近表层海水、河口水等水体的δD、δ18O进行测定,结果显示,δD、δ18O组成可以区分不同的水体,δD与δ18O存在显著正相关关系,但其δD-δ18O相关关系与邻近地区大气降水有明显差异;同时δD、δ18O与盐度也存在很好的正相关关系.这些结果意味着δD-δ18O关系主要反映海水与河水的混合过程.结合现场观测的水文资料,发现δ18O与表面水温有中等相关性,意味着蒸发作用对水体的氧同位素组成也有一定的影响.这些关系可应用于海水对近岸水域影响的研究,以及利用δ18O-盐度方程重建古盐度.     

闽赣地区温泉水氢氧同位素的初步研究

本文首次报道了闽赣地区部分温泉水的氢氧同位素分析结果。文中对本区温泉的成因及补给来源也进行了初步探讨。结果表明,本区温泉的δ~(18)O和δD值与大气降水线一致,表明它们是大气降水的深循环成因,但厦门杏林湾温泉水源于海水,而漳州温来混入了海水。     

辽宁暖和洞石笋δ13C对全新世气候变化的生态响应

基于辽宁暖和洞年层石笋NH5的7个230 Th年龄和962个碳同位素数据,建立了10.6～3.5kaBP时段全新世气候及生态演化的δ13 C序列,其长期演化趋势与北大西洋海表温度变化基本一致。该记录表明,10.6～8.8kaBP,δ13 C值逐渐负偏,由-9.4‰降至-10.3‰,气候逐渐转暖湿;8.8～6.7kaBP,δ13 C值负偏显著,平均值为-11.3‰,此时,气候温暖湿润,对应于全新世适宜期,纹层计数显示其持续时间约为1 945a;6.7～3.5kaBP,δ13 C值显著正偏,由-11.3‰升至-8.3‰,干旱化趋势明显。石笋δ18 O时间序列显示出相似的变化趋势。在6.7kaBP前后,δ13 C、δ18 O均快速正偏,纹层计数显示约在40a内完成气候由暖湿到冷干的突变转型,可能是由于北大西洋海表温度降低和植被-大气系统的反馈作用对太阳辐射减少具有放大效应。     

厦门岛南岸地下水的氢氧同位素的示踪研究

实测了厦门岛沿岸地区地下水的氢、氧稳定同位素组成，并据此开展了沿岸地下水水文学的同位素示踪研究。对地下水、海水及大气降水的δD～δ^18O方程进行数理分析后表明，大气降水是厦门沿海浅层地下水的主要来源。利用稳定同位素质量平衡模型，估算9810号台风所致降水对地下水的贡献。结合水文资料，通过地下水氢、氧同位素组成的时空分布特征，验证了地下水由北向南运移并最终排入沿岸海域的运移途径。研究还初步探讨了地下水稳定同位素组成对潮汐变化的响应。     

塔里木盆地中寒武统—下奥陶统泥晶灰岩地球化学与古海洋学

塔里木盆地西部台地沉积区中寒武统—下奥陶统发育少量的泥晶灰岩,选择和4井中寒武统与塔中19井下奥陶统泥晶灰岩作为研究对象,旨在对中寒武世—早奥陶世古海水地球化学组成给予重建。地球化学分析结果表明,和4井泥晶灰岩MgO含量较高(2.76%～10.46%),表明和4井泥晶灰岩已被部分白云岩化,塔中19井泥晶灰岩较纯。两口探井泥晶灰岩δ18OPDB值变化在-8.7‰～-7.3‰之间,且δ18OPDB与MgO含量呈线性相关关系,趋势线在δ18O轴的截距为-8.6‰;泥晶灰岩样品的87Sr/86Sr值稳定,平均值为0.708 918;与和4井稀土元素总量(1.68～2.69)×10-6相比,塔中19井稀土元素含量较高,为(6.72～6.8)×10-6。δ18OPDB与MgO含量之间的线性相关关系,指示白云岩化作用可提高灰岩δ18O值,δ18O轴的截距为-8.6‰代表了灰岩原岩的氧同位素组成,根据同位素分馏规律可计算古海水δ18OSMOW值为-8.9‰。稳定的87Sr/86Sr值0.708 918代表中寒武纪—早奥陶世海水的87Sr/86Sr比值特征,与全球海洋87Sr/86Sr值演化线吻合。虽然各泥晶灰岩样品稀土元素总...     

浙闽中小河流水体氢氧同位素组成特征及时空变化

山溪性中小河流在全球沉积物由陆入海过程中扮演着重要角色,过去研究主要关注于河流入海物质通量估算及河口区环境评价,而对其相关的水循环研究较少。以浙闽沿海地区代表性中小河流(如椒江和木兰溪等)不同季节河水δD和δ~(18)O组成为研究基础,结合中国东部季风区降水及河流水文资料,旨在探讨浙闽典型中小河流氢氧同位素组成的时空变化特征及控制因素。研究发现,不同季节河流氢氧同位素组成变化显著,夏季河水主要补给来源为降水,冬季则主要受地下水的调节。空间上,干流河水夏季δ~(18)O沿程变化不大,冬季受沿程蒸发作用的影响,呈现由上游向下游逐渐偏正的趋势;受降雨量效应及地下水纬度效应的综合控制,冬季河水δ~(18)O随纬度升高明显偏负。河口区冬季样品δ~(18)O与盐度具有很好的相关性,结合我国东部其他河口数据,为研究我国东部海域周边沿岸流时空变化提供了新的参考手段。     

本溪王家崴洞10500～5000aBP石笋记录及区域气候意义

基于典型东亚季风区辽宁省本溪市2支石笋样品(W6与W4),通过9个230 Th年龄和386个氧同位素数据,重建了10 500～5 000aBP期间平均分辨率为12～34a的氧同位素时间变化序列。研究时段石笋δ18 O相对振幅为2.0‰,在平均值约-8.5‰上下波动,指示了早全新世东亚季风强度的长期趋势变化和百年尺度振荡信息。相同时段本溪王家崴洞、湖北三宝洞、贵州董哥洞石笋δ18 O记录对比结果表明,全新世石笋δ18 O长期增加趋势类似于北半球太阳辐射能量变化曲线,但东北地区石笋δ18 O大约在10 500a已达到最大值,早于长江流域以南地区约1 000a,这可能表明全新世亚洲季风降水并不同步变化,可能与热带、亚热带季风系统差异响应于区域大气环流有关。功率谱分析W6石笋δ18 O时间序列发现其存在显著的225和91a的周期,与树轮Δ14 C周期(208和88a)基本一致,揭示了中全新世百年尺度东亚季风变化可能主要响应于太阳活动。