末次盛冰期和全新世大暖期湖光岩玛珥湖沉积记录的正构烷烃和单体稳定碳同位素分布特征及其古植被意义

通过对湖光岩玛珥湖钻孔沉积物中正构烷烃的分析以及高碳数正构烷烃单体化合物稳定碳同位素(δ13C)的测定,重点探讨末次盛冰期和全新世大暖期湖光岩玛珥湖古植被状况及相关的古气候特点。结果显示:沉积物中正构烷烃整体呈现以高碳数为主的组成特征,在nC25~nC33范围内存在显著的奇碳优势。高碳数正构烷烃的分布特征表明在末次盛冰期湖光岩地区以草本植物为主,气候相对冷而干燥; 全新世大暖期,木本植物减少,草本植物相对增多,气温较高且湿润,有利于草本植物发育。长链正构烷烃的δ13C 值揭示在21.1~5.5kaB.P.间,湖光岩地区陆地植被为C3/C4植物混合格局,但总体上以C3植物为主。末次盛冰期,气候干旱,整体上以C4植被为主; 全新世大暖期,湖光岩地区陆地植被以C3植物占主导,当时的气候温暖湿润,有利于C3植物发育。     

干酪根化学降解产物的碳同位素组成研究

采用一系列温和的化学降解法对松辽盆地南部嫩江组烃源岩的干酪根进行连续的选择性化学降解，并对不同降解产物进行色谱—同位素比值质谱分析。研究表明碱性水解和脱硫产物以一元脂肪酸和正构烷烃为主，其中正构烷烃碳同位素分布曲线呈现一定的“负倾”（即随碳数增加呈现逐渐贫13C）趋势；一元脂肪酸以C16和C18为主，具有明显的偶碳优势，与同碳数的正构烷烃具有相似的碳同位素组成。氧化产物则以一元脂肪酸和α,ω 二元脂肪酸为主，一元脂肪酸低碳数部分呈现“负倾”趋势，高碳数部分则呈现“正倾”的趋势；α,ω 二元脂肪酸与低碳数的一元脂肪酸具有相似的分布，表明它们可能具有相同的母源。对比研究表明JL 30抽提物中正构烷烃可能存在混源的影响，其碳同位素组成是多源混合的结果。     

湖北清江和尚洞洞顶植物叶片和土壤的类脂物对比及其意义

用GC-MS对湖北清江岩溶地区和尚洞洞顶植物叶片与该洞上覆土壤层中的类脂物进行了分析和对比。在植物叶片中检测出了一系列直链烷烃、脂肪酸、以及丙三醇、植醇和甾醇等类脂物,其中直链烷烃的碳数分布范围大体在C21～C36之间,以C29或C31为主峰且具有奇偶优势;脂肪酸的分布主要集中在中、短链脂肪酸内（C数<23）,以C16为主峰呈单峰型分布且具有偶奇优势;醇的分布很不规则,仅检测出丙三醇,植醇和三种甾醇,没有检测到脂肪酮类化合物。与之相比,洞顶上覆土壤层中检测出更加丰富的类脂物。类脂物具有如下特征:正构烷烃以C31为主峰,还存在低碳数正构烷烃和异构烷烃,如2-甲基、3-甲基、4-甲基、5-甲基、6-甲基、7-甲基、8-甲基等一系列的单甲基支链烷烃,这些支链烷烃显示了微生物的贡献;脂肪酸分布也以低碳数的C16为主峰,且低碳数脂肪酸的含量较植物叶片中明显的增加,同时一些异构和反异构脂肪酸（C14∶0,C15∶0和C17∶0）以及一些单不饱和脂肪酸（C16∶1,C17∶1,C18∶1和C20∶1）也被检测到,也表明土壤中的脂肪酸不仅存在高等植物的贡献,还存在微生物的来源;没有植醇,但出现姥鲛烷和植烷并检测到了一系列脂肪醇化合物,碳数分布在C21～C36之间;检测到一系列的酮,具有奇偶优势,碳数分布范围在C23～C30和C33。高等植物叶片和土壤的差异反映了微生物对高等植物类脂物输入到土壤过程的重要贡献。本研究工作不仅提供了该岩溶地区植物叶片的类脂物信息,还为研究土壤有机质的来源和植物叶片中类脂物在地质过程中的转变提供信息,更为研究岩溶地区滴水和石笋中类脂物的来源提供一定的参考。     

Distribution Characteristics of n-Alkanes in Surface Sediments on Lake Bottom in Koh Xil Area, Qinghai-Xizang(Tibet) Plateau

湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征对有机质母源、沉积环境等有较好的指示作用.本文通过对青藏高原高寒地区可可西里不同盐度的现代湖泊表层沉积物样中有机质正构烷烃的分析,表明正构烷烃分布主要受陆生植被、水生植物和水体盐度的控制.结果表明,有机质以眼子菜为主的沉水植物来源的正构烷烃有较高的C23正构烷烃峰和高丰度中等链长正构烷烃,以及高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰;而没有C23正构烷烃峰,仅有高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰,代表了陆生草本植物来源的特征.咸水、微咸水还原环境有明显高Ph丰度.C17的高丰度代表了藻类植物来源特征.不同的中等碳数正构烷烃、高盐度沉积物中未见偶碳数正构烷烃特征表明有机母质的差异是沉积物中正构烷烃组成和分布差异的主要原因.同时,C27、C29的存在不一定就是陆生木本植物来源有机质,水生植物也具有相似的特征.     

银川盆地35ka以来古植被演化的类脂分子记录

为了更好地了解干旱-半干旱区的植被类型及其演化规律,利用气相色谱仪对银川盆地冰沟剖面河湖相沉积物中的正构烷烃进行了检测,结果显示其正构烷烃碳数分布范围为C15~C34,奇碳优势明显,以C29或C31为主峰的单峰型为主,但少量样品也出现双峰型分布模式。通过对冰沟剖面正构烷烃分布特征、碳优势指数CPI和L/H（ΣC21-/ΣC22+）指标的详细分析得知其有机质来源以陆生高等植物占主导优势。结合年代数据、有机碳同位素、长链正构烷烃平均链长ACL和C33/(C33+C27)值重建出35.0ka以来银川盆地植被类型以 C3植物为主,并且C3和C4植物的相对比例变化主导受温度制约,而木本和草本植被的演化主要受控于水分条件。     

青藏高原可可西里地区湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征

湖泊沉积物中有机质正构烷烃分布特征对有机质母源、沉积环境等有较好的指示作用。本文通过对青藏高原高寒地区可可西里不同盐度的现代湖泊表层沉积物样中有机质正构烷烃的分析,表明正构烷烃分布主要受陆生植被、水生植物和水体盐度的控制。结果表明,有机质以眼子菜为主的沉水植物来源的正构烷烃有较高的C23正构烷烃峰和高丰度中等链长正构烷烃,以及高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰;而没有C23正构烷烃峰,仅有高丰度C31、C29、C27正构烷烃峰,代表了陆生草本植物来源的特征。咸水、微咸水还原环境有明显高Ph丰度。C17的高丰度代表了藻类植物来源特征。不同的中等碳数正构烷烃、高盐度沉积物中未见偶碳数正构烷烃特征表明有机母质的差异是沉积物中正构烷烃组成和分布差异的主要原因。同时,C27、C29的存在不一定就是陆生木本植物来源有机质,水生植物也具有相似的特征。     

东北地区五大连池湖相沉积物正构烷烃和单体碳同位素特征及其古植被意义

对中国东北地区小兴安岭与松嫩平原过渡带五大连池青石钻孔湖相沉积物进行了有机地球化学分析,检测出丰富的正构烷烃生物标志化合物.本文主要讨论了正构烷烃的分布及其单体碳同位素组成特征.正构烷烃具有前峰型和双峰型两种分布特征,表明其有机质为混合来源,包括低等菌藻类生物和陆生高等植物输入.正构烷烃的分布特征表明,自35.2ka B.P.以来,nC27/nC31和ACL指标共同记录了东北地区小兴安岭与松嫩平原过渡带的植被以草本为主.对C27、C29和C31长链正构烷烃进行了单体碳同位素测定,并利用二元模式估算了C3和C4植物相对生物量,结果表明,自35.2ka B.P.以来,研究区的植被以C3植物为主.期间在典型冷暖气候事件中,受温度变化的影响,C3/C4植物的相对生物量有明显的变化,在全新世大暖期(6.0ka B.P.),受温度升高影响,C3植物的生物量显著减少,C4植物的生物量则明显增加;而在两次典型冷气候事件(中全新世降温事件8.2ka B.P.和新仙女木事件12.9ka B.P.)时期,受温度降低影响,C3植物的生物量有增加的趋势,C4植物的生物量则相对呈减少的趋势;在末次冰盛期21.0ka B.P.时,受明显低温特征的影响,C3植物生物量高达80.0％,这可能是当时低温的气候特征抑制了C4植物的生长.研究结果对探索我国东北地区C3/C4植物分布格局,并为评估未来气候演化对该地区植被格局和农业生产的影响提供科学依据.     

安徽宣城更新世红土正构烷烃分布特征及其古植被意义

利用气相色谱一质谱联用仪(GC-MS)在安徽宣城更新世红土中检测出了微量的分子化石,包括正构烷烃、一元正脂肪酸、一元正脂肪醇以及α-正构脂肪酮等．正构烷烃的分布型式表明其来源于低等菌藻类生物和陆生高等植物,其中高碳数正构烷烃主要以C29为主峰,显示流域中的植被类型以木本植物为主;(C27 C29)／(C31 C33)比值的变化反映出,在以木本植物占优势的背景下,流域中草本植物的相对比例也发生了多次变化．这一比值在本剖面上表现出多阶段的变化．而且这种变化与岩性、粒度变化密切相关,反映出这些参数可能还蕴涵着古气候信息．     

天目山泥炭类脂物记录的微生物特征和植被演替

为进一步了解泥炭中微生物特征和植被的变化,对采自浙江天目山的样品进行了类脂生物标志物与有机碳同位素(δ13Corg)的测定。有机碳δ13Corg值整体偏负,显示C3植物占优势的特点。正构烷烃的分布特征表明,大多数样品来源于陆生高等植物和低等菌藻类生物,其中高碳数正构烷烃主要以C29为主峰,显示植被类型以木本植物为主,但草本植物的相对比例也发生了多次变化,且这种变化与有机质的相对贡献量密切相关。在深度100~68cm,不同来源的有机质,特别是低等菌藻类的相对贡献量都相对较少;在深度68~30cm,低等菌藻类生物的贡献逐渐变大;而表层泥炭的有机质主要来源于高等植被,菌藻类的输入较少。泥炭有机碳同位素与类脂生物标志物的综合特征表明,该区植被经历了几次明显变化,并据此可将研究区中全新世以来环境演化分为早(4100~3200aB.P.)、中(3200~700aB.P.)、晚(700aB.P.以来)三个环境演化阶段,其结论与前人的环境演化与全球气候变化研究具有较好的可比性。     

末次盛冰期以来泸沽湖沉积记录的正构烷烃分布特征和单体碳同位素组成及其古植被意义

泸沽湖是云贵高原上典型西南季风区的一半封闭湖泊, 本文通过研究水深69.3m处长度为18.3m岩芯中15个样品的陆源高等植物正构烷烃分布特征及碳同位素组成, 揭示了湖区木本/草本植被和C3/C4植被的变化历史, 并试图探讨C3/C4植被变化的可能影响机制。在末次盛冰期至全新世早期, 正构烷烃含量及(C27+C29)/2C31比值逐渐增加, 正构烷烃(碳数>C25)的平均碳链长度(ACL)值逐渐减少, 指示木本植物比例相比草本植物较多且呈逐渐增加态势, 表明气候逐渐向暖湿方向发展; 而同一时期, 陆源高等植物正构烷烃(C27、C29和C31)δ 13 C值均逐渐偏正, 无法用气候变化来解释, 应该反映了C3/C4植被变化, 由此, 通过二元模式计算得出的C4植物比例从19.6 % 逐渐增加至31.9 %, 上述结果表明该时期温度升高对C4植物增多起了主要作用。到全新世中期, 正构烷烃分布特征表明木本植物比例依然较高, 表明此时气候温暖湿润, 而δ 13 C值则呈偏负的趋势, 我们认为这是降雨增加和C4植物减少协同导致的。在全新世晚期, 正构烷烃分布特征指出草本植物比例相对增加, 而该时期的δ 13 C值则稍微偏正, 这可能是因为气候变干所导致的。陆源高等植物正构烷烃分布特征所揭示的植被变化可以与研究区域孢粉记录进行较好对比。研究进一步明确了温度是C4植物出现的主控因素, 而在温度满足要求时降雨的增多会降低C4对C3植物的竞争优势。     

泸沽湖沉积物中的铁元素和有机分子记录及其古气候/环境意义

通过泸沽湖沉积物样品的年代学、穆斯堡尔谱学和有机分子地球化学分析, 研究了泸沽湖三万年以来的铁元素与正构烷烃记录, 及其古气候/环境变化特征。泸沽湖沉积速率稳定, 平均沉积速率为0.28mm/a。沉积物中Fe2+相对含量低于Fe3+, Pr/Ph 为0.54~1.48, 平均为1.04, 表明泸沽湖总体属于弱氧化环境。正构烷烃碳数分布在C11~C33之间, 呈双峰分布形式, ΣC21-/ΣC22+为0.12~2.66、CPIh为1.20~4.37、ACLh为25.68~27.97以及Paq为0.25~0.63, 指示泸沽湖沉积有机质母质既有高等植物也有水生生物。泸沽湖沉积物中总铁相对含量(Tot-area)、Fe2+/Fe3+比值与生物标志化合物参数(Pr/Ph、ΣC21-/ΣC21+、CPIh、ACLh和Paq)相关性较强, 均是指示古气候／环境变化的有用指标: 沉积物中总铁相对含量(Tot-area)与湖区降水量成负相关; Fe2+/Fe3+不仅能指示湖泊沉积环境特征, 而且与古气温成负相关。利用上述指标重建了三万年以来泸沽湖湖区的古气候/环境, 将泸沽湖湖区古气候分为3个阶段:30~20cal.ka B.P. 寒冷干燥期、20~5cal.ka B.P. 温暖潮湿期和5~0cal.ka B.P. 寒冷干燥期。其中在12cal.ka B.P. 左右出现气候突变为干冷, 应为新仙女木冷期。     

An assessment and comparison of 230Th and AMS 14C ages for lacustrine sediments from Qarhan Salt Lake area in arid western China

The age framework of Qarhan Salt Lake in arid western China is still controversial due in part to (1) age discrepancy between conventional ¹⁴C and ²³⁰Th dating results, and (2) no AMS ¹⁴C ages of organic carbon from drilling cores in Qarhan Salt Lake were reported until now. In order to discuss these chronological problems, upper 54.50 m lacustrine sediments from a drilling core (ISL1A) recovered from Qarhan Salt Lake were dated based on ²³⁰Th and AMS ¹⁴C dating techniques. Results show that (1) AMS ¹⁴C ages of total organic carbon (TOC) from 4.65 to 30.29 m are almost in stratigraphic order and consistent with ²³⁰Th ages of halite in the corresponding layers; (2) AMS ¹⁴C ages of TOC from 30.29 to 54.50 m are younger with increasing depth. This phenomenon was also found in Shell Bar in the study area, suggesting that AMS ¹⁴C ages from upper 30.29 m are more reliable while those from lower 24.21 m in ISL1A may be underestimated; (3) ²³⁰Th ages of halite from lower 24 m lacustrine sediments are obviously older than AMS ¹⁴C ages of TOC in the corresponding layers, which results into different age framework of salt lake sediments in Qarhan Salt Lake; (4) if extrapolating these reliable AMS ¹⁴C ages in ISL1A, similar age framework with ²³⁰Th ages in this core confirms that ²³⁰Th ages are much close to the true ages of these sediments, which suggests that the forming timing of the bottom salt layer is ~50 ka.     

有机质饱和烃和δ13Corg.记录的博斯腾湖早全新世晚期以来生态环境演变

通过对新疆博斯腾湖湖芯沉积物中有机质饱和烃、有机质碳同位素组成（δ13Corg.）以及与前人得到的环境代用指标结果综合分析,重建了博斯腾湖从早全新世晚期以来古生态环境和湖泊水文的变化历史。结果表明,博斯腾湖大约在8130cal.a B.P. 之前气候冷湿,湖泊不发育; 约在8130~6400cal.a B.P. 为暖湿的全新世适宜期,博斯腾湖流域降水和开都河径流量增加,湖泊水位上升外溢,水生植物及陆生植物发育; 6400~5500cal.a B.P. 左右冷湿,有效湿度较高,湖泊仍处于较高水位; 5500~3000cal.a B.P. 左右气候波动明显,为温干时期,而大约在4500~3900cal.a B.P. 期间降温,为冷干环境; 3000cal.a B.P. 以来气温降低,2300~1250cal.a B.P. 左右气温有所回升,大约自1250cal.a B.P. 以来博斯腾湖地区自然环境逐渐干旱恶化,陆生植物发育较差,而湖泊中沉水植物发育较好。     

大兴安岭阿尔山天池沉积物中正构烷烃记录揭示的全新世古气候变化

我国东北地区地处东亚季风北缘,在高、低纬过程的共同影响下,区域气候和环境变化较为复杂。文章选取大兴安岭中段的阿尔山天池长2.5m的全新世以来的湖泊沉积岩芯（ACL17C）作为研究对象,对源于植物叶蜡的正构烷烃及相关代用指标进行分析,结果表明阿尔山天池自10.0cal. ka B.P.以来,正构烷烃浓度所代表的湖泊及流域的生产力逐渐增强,并在5.0~3.0cal. ka B.P.期间达到峰值,结合其他指标推测该阶段湖泊水位较高,有机物输入稳定,沉积速率较慢,气候温暖湿润,可能是全新世气候适宜期;2.3~1.5cal. ka B.P.期间,正构烷烃浓度下降,沉积物颗粒变粗,指示湖泊水位突降,藻类含量上升,植被状况较差,可能发生了区域性的气候变干事件;1.5cal. ka B.P.之后,相关指标显示植被状况转好,湖泊水位上升。通过对比大、小兴安岭及附近区域的植被及气候演化结果,表明该区域全新世气候适宜期可能发生在中、晚全新世,与其他地区记录的早、中全新世适宜期存在显著差异。

     

柴达木盆地察尔汗古湖相地层正构烷烃与河蚬化石记录的古生态环境

利用常规14C、加速器(AMS)方法对柴达木盆地察尔汗湖一典型古湖相沉积剖面系统测年,并对测年结果进行不同组分和不同实验室对比,确定该剖面发育于察尔汗古湖高湖面时期(39.7 ka B.P.～17.5 ka B.P.).通过对削面沉积物正构烷烃的系统分析,结果表明正构烷烃携带了重要的湖泊演化的环境和生物信息,其中nC2...     

新疆阿尔泰全新世双湖沉积物正构烷烃分布及其环境意义

文章对新疆阿尔泰双湖沉积物进行了古气候、古环境变化研究。双湖（48°52'N,87°02'E）位于阿尔泰山中部,是山谷岩石滑塌阻塞形成的堰塞湖,湖长约1200m,宽度约300m,最大水深9m。项目使用重力钻在双湖中心钻取了172cm无扰动岩芯,根据核素测年（¹³⁷Cs,²¹⁰Pb,AMS¹⁴C）建立了9.1cal. ka B.P.以来的时间标尺,以正构烷烃分布特征（ACL_23~33、nC₂₇/nC₃₁、P_aq）为指标,重建了该区的古植被、古气候变化。沉积物中正构烷烃以高碳数为主,中长链正构烷烃存在显著的奇碳优势。链长指标（ACL_23~33）、nC₂₇/nC₃₁指标、P_aq之间具有很强的相关性关系,表明指标可能受到相似的气候驱动因素影响,反映了区域植被和湖泊水生生物的演替历史：9.1~8.8cal. ka B.P.期间水生植被输入较少,陆生植被中草本植物相对占比较高;8.8~3.3cal. ka B.P.期间大型水生植物大量繁殖,汇水区木本植物增多;3.3cal. ka B.P.至今湖泊周围的木本植物减少,草本植物相对占比增多,水生植物输入减少。双湖沉积物ACL_23~33指标自9.1cal. ka B.P.以来呈逐渐增加的趋势,可能表明温度逐渐增加,这一结果与前人在该区利用泥炭br-GDGT重建的温度序列具有相似的变化趋势,但在百-千年尺度上,温度变化不一致,可能与指标的敏感性和定年精度有关。

     

30ka以来南海东北部陆坡坡底沉积有机质的长链正构烷烃特征及其古植被意义

为探寻南海深海平原区的有机质组成特征、来源及其所反映的古气候/环境演化信息, 对南海东北部深水区的ZSQD289沉积柱状样品进行了正构烷烃组成及其单体稳定碳同位素的相关分析, 结合孢粉鉴定结果, 重点探讨该沉积区末次冰期以来陆源输入变化、源区的古植被演化及其气候响应因素。结果表明:30ka以来, 南海东北部深海陆坡坡底的沉积有机质以洋/陆混源为特征, 且以海洋自生生产力贡献为主, 其生源贡献存在明显的冰期/间冰期旋回变化特征, 冰期时陆源有机质输入明显高于全新世间冰期; 其陆源有机质应该主要由台湾南部河流输入, 在低海平面时通过海底峡谷搬运至此, 其过程中可能受到西太平洋底流和黑潮的影响。该沉积源区植被演化经历了C3/C4植物互为消长的变化过程, 但30ka以来主要还是以C3植物占优势, 由此推测末次冰期以来源区(台湾岛南部)不存在明显的干旱化, 冰期虽然温度较低但气候比较湿润。     

14ka B.P. 以来巴里坤湖区有机碳同位素记录及古气候变化研究

通过有机碳同位素（δ13Corg.）,磁化率和粒度的测定和分析,结合光释光年龄标定,对新疆巴里坤湖区滨湖相沉积物14ka B.P. 以来 δ13Corg. 值变化的影响因素及其反映的气候特征进行了研究。结果表明：在巴里坤湖区植被类型主要以C3植被为主,干湿变化是导致δ13Corg. 值波动的主要因素,在末次冰消期至早全新世阶段（14.0~8.4ka B.P.）,巴里坤湖区周围冰川尚未融化,剖面δ13Corg. 值最为偏正,在-22‰ 到-21‰ 之间变化,暗示剖面处在干旱的气候条件下; 进入全新世后,随着巴里坤山冰川的融化,湖区湿度增加,同位素值持续偏负,达到-23.5‰,同时中值粒径和磁化率同步降低; 在中全新世阶段（7.2~5.0ka B.P.）出现高湖面,同位素值达到-24‰ 左右,为剖面同位素值最低阶段; 中晚全新世阶段（5.0~1.5ka B.P.）δ13Corg. 值开始逐渐偏正,表明气候开始变干; 1.5ka B.P. 至今的 δ13Corg. 值则是在-24‰ ~-23‰ 间频繁波动,反映了该时段气候的不稳定性。