水体沉积物中有机碳和有机分子碳稳定同位素研究进展

有机碳是指存在于沉积物总有机质(TOC)中的碳。由于同位素之间的物理、化学性质的不同,生物在生存活动过程利用环境中碳的同时改变了其同位素的比值,即产生同位素效应(isotopic effect)。通过检测来自于生物有机质中的碳同位素比值,就有可能对沉积物所在地的环境变化信息进行重     

察汗斯拉图盐湖第四纪地层划分的初步探讨

本文根据察汗斯拉图盐湖的孢粉组合、古地磁及~(14)C、铀系断代年龄资料,在370万年以来的地层中划分了13个冷暖交替的孢粉组合带。在松山/高斯和布容/松山界面附近古气候变化明显。100万年以来,本区地层在古气候和年代上均可与洛川黄土及深海δ~(18)O气候记录阶段对比,据此将本区Q/N界限定为248万年,Q_2/Q_1界限定为73万年,Q_3/Q_2界限定为10—12万年。     

深海沉积物和海水碳交换的同位素示踪

深海沉积物和海水碳交换的同位素示踪Ｊ．Ｅ．Ｂａｎｅｒ等海洋沉积物含有较多的有机碳，对上覆水体中有机质的性质有一定的影响．普遍认为，海底沉积物可能是深层水中老而难已测定的溶解有机碳（ＤＯＣ）的来源；另外，放射性Ｃ同位素值（△１４Ｃ）和稳定Ｃ同位素比值（...     

现代沉积物有机碳同位素组成

人们对生物碳作过较系统的碳同位素组成测定,总结中有这样一个结论:陆地植物~12C比海洋植物富集。两者相差约8‰。陆地植物和海洋植物在碳同位素组成上的明显差异,必然会在来自这两种来源的沉积物有机碳里反映出来,因此利用~13C/~12C的比值法来研究不同沉积环境中的有机质是可行的。     

湖泊沉积物中有机质碳同位素特征及其古气候

本文对湖泊沉积物中有机质碳同位素的形成条件及其与环境气候的关系进行了初步讨论。湖泊沉积物中有机质碳同位素主要由湖泊沉积物中有机质来源决定，因此也涉及有机质合成所需碳的来源。此外，还受湖水化学性质（ｐＨ值、硬度等）、湖泊初级生产力、大气二氧化碳浓度、流域水文特征、区域自然环境、沉积环境以及沉积物埋藏后的保存状况等因素影响。有机质碳同位素与气候条件存在着一联系。￣（１３）Ｃ值高，一般对应于气候的暖期；￣（１３）Ｃ值低则对应冷期。但两者关系实际远非如此简单，一些地区的湖泊沉积物有机质￣（１３）Ｃ对气候波动并不敏感，有时甚至具有反向的变化，本文就这些问题作了详细论述。另外，通过对鄱阳湖、呼伦湖等湖泊沉积物中有机质碳同位素特征分析，认为￣（１３）Ｃ值对区分湖泊沉积中间夹的非湖相（河流、风沙沉积等）沉积环境也具有明显的指导意义。     

酸化过程对海洋沉积物中有机碳同位素分析的影响

海洋沉积物中有机碳同位素(δ13C)可以示踪海洋生态系统中有机质来源,对环境研究具有重要意义。分析沉积物中有机物的δ13C,需要对样品进行酸化,以去除无机碳的影响。由于不同来源的沉积物中无机碳的含量和组份存在差异,需要针对样品性质,优化酸化处理过程。本研究分别选取了无机碳含量不同的温带与热带河口、海湾沉积物样品,比较了3种不同酸化过程对有机物δ13C分析的影响。研究结果表明:方法1(酸洗法)中6%H_2SO_3和1mol/L H_3PO_4对无机碳含量较高的热带河口、海湾样品去除效率较低,而2mol/L HCl去除无机碳酸盐的效果较理想。方法2(酸蒸法)并不适用于无机碳含量较高的热带河口、海湾样品;而对于无机碳含量相对较低的温带河口、海湾样品,9h酸蒸较为适宜。方法3(非原位酸洗)的结果较方法1和方法2偏正,表明其对含13C丰富的有机组分破坏较小,且方法3中残留的酸对δ13C的分析没有影响。因此,方法3是去除海洋沉积物中无机碳较理想的方法。     

湖泊沉积物中有机碳稳定同位素测定及其古气候环境意义

１９９１年５月，利用澳大利亚转动式采样器在江苏固城湖获得总长６．２ｍ的完整柱状岩芯，以５ｃｍ间隔采样，对样品中有机质的稳定碳同位素研究表明。     

南海南部水体和沉积物中的浮游有孔虫氧碳同位素分析

通过对2002年南海南部春季水体和表层沉积物中浮游有孔虫的δ^18O和δ^13C分析,初步探讨该区有孔虫氧碳同位素的海洋环境指示意义及其与沉降过程的关系。结果表明,南海南部春季表层水体中Gltbigerinoides ruber （G．ruber）与Globigerinoides sacculifer（G．sacculifer）的δ^18O均值基本相似,相对它们在表层沉积物中的δ^18O明显要小;但在表层沉积物中G．ruber的δ^18O则比G．sacculifer相对要小0．34‰。这种差异可能与G．sacculifer的配子生殖二次钙化以及2个种属的季节性差异有关。Pulleniatinaobliquiloculata（P．obliquiloculata）的δ^18O在沉积物和水体中均较G．ruber和G．sacculifer明显偏大,表现出较大的种间差异。P．obliquiloculata的δ^18O在春季水体中比其在沉积物中平均约小0．7‰,差值较大,可能是因为P．obliquiloculata为冬季种,主要出现在冬季低温水体中。3种浮游有孔虫的δ^13C以G．sacculifer最大,G．ruber次之,P．obliquiloculata最低,这种差异可能主要由属种间的生命效应所引起。表层沉积物中G．ruber和G．sacculifer的δ^18O从区域的西北往东南有逐渐变小的趋势,可能受区域年均表层水温西北低东南高的影响。在上升流发育区,P．obliquiloculata的δ^18O和δ^13C均明显偏高,其δ^13C与水体营养的关系与南海北部的明显相反,有待进一步深入研究。     

黄海表层沉积物中生物碳酸钙骨骸的氧、碳同位素特征

对黄海10个站位表层生物碳酸钙骨骸的氧、碳同位素进行了研究,涉及到的生物有介形类,底栖有孔虫,瓣鳃类、腹足类和苔藓虫等,其中有孔虫又分属分种进行测试.结果表明同一站位上,不同生物之间的氧同位素差异是普遍存在的;随着水深的加大,每一属种的δ~(18)O都由低到高,呈有规律的变化;而δ~(13)C的变化规律是波动的.探讨了引起变化的原因,以及同位素组成与生存环境的密切关系.     

青海湖沉积物有机碳及其同位素的气候环境信息

通过对青海湖沉积物有机碳及其同位素的分析，结合碳酸盐含量的变化特征，探讨了青海湖沉积物有机碳及其同位素组成的环境意义，并且据此分析了青海湖地区近700a来的气候环境演变。青海湖沉积物的有机碳含量及其同位素较好地记录了温度的变化，在有机碳含量高，有机碳同位素低时，气温较高，反之则相反，小冰期的3次冷期以及20世纪以来的升温在该岩心中得以清晰地反映。     

长江三角洲冰后期沉积物的有机碳氮和有机碳同位素组成与古环境指示

长江三角洲的CM和HM孔揭示了冰后期以来的河床相、河漫滩-河口湾相、浅海相和三角洲相的沉积环境。钻孔的有机碳、总氮和有机碳同位素δ13C以及碳酸盐组成在不同沉积相中变化规律不一致,基本上落在现代长江主要支流和干流的沉积有机质组成范围内,而偏离河口地区的表层沉积有机质组成,反映长江流域的高等植被是三角洲冰后期沉积有机质的主要来源,而水生生物有机质的贡献较少。冰后期早期河床相和晚期三角洲相的沉积有机质组成变化要大于中间的河漫滩、河口湾到浅海相沉积。冰后期沉积有机质和碳酸盐组成基本上可以反映冰后期长江流域的古气候变化特征,主要的古气候波动变化与孢粉研究结果相似;但全新世大暖期和古洪水等气候变化事件在沉积有机质组成上的反映不显著。显然,河口三角洲地区由于陆海相互作用强烈,沉积地层不连续,且沉积有机质来源比较复杂和沉积环境变化大,运用全岩有机元素和有机碳同位素以及CaCO3组成指示古环境有相当的难度和多解性,需要寻找更敏感与可靠的古气候与古环境的替代指标。     

深海现代沉积有机质碳同位素组成变化的古气候证据

分析了南沙海洋深海连续沉积岩心剖面中有机碳同位素,研究了只有机质碳同位素组成变化因素及其与古气候旋回的关系,各种有机地球化学指标综合判识表明,该岩心剖面沉积有机质碳同位素组成变化未受有机质性质和成岩作用的影响,主要与古气候变迁关系密切。其ε＾１３Ｃ低值段对应于晚第四纪末次冰期,高值段对应于末次间冰期。     

高原湖泊鱼类生长特性与形态差异研究

根据2009年8—11月洱海流域采集的2991尾鱼类样本,研究了其生长特性与形态差异。结果表明,洱海流域大部分鱼类表现为匀速生长或近匀速生长,但有两种鱼类(中华青、大理裂腹鱼)呈现强异速生长。肥满度以吃食性鱼类最高(鲫、鲤、团头鲂),滤食性鱼类次之(鲢、鳙)。对主要优势种——麦穗鱼、鲫的形态分析表明,洱海麦穗鱼、鲫种群与西湖、茈碧湖、海西海三个湖泊的麦穗鱼、鲫种群在形态上均无显著差异。西湖、茈碧湖、海西海三个湖泊的麦穗鱼种群之间以及鲫种群之间均存在种群间差异(C.D<1.28),其中茈碧湖、海西海两个湖泊的鲫种群在眼径/头长性状上的差异达到亚种水平(C.D=1.5)。     

察尔汗盐湖S4层晶间卤水的粘滞性

1991年 9月— 1 994年 1 2月 ,经 3年半的粘度测知 ,0 5m水深处 ,察尔汗盐湖晶间卤水运动粘滞系数多年平均值为 3 0 68× 1 0 - 2 cm2 /s;3 0m水深处 ,多年平均值为 3 32 4×1 0 - 2 cm2 /s;6 0m水深处 ,多年平均值为 4 0 94× 1 0 - 2 cm2 /s;9 0m水深处 ,多年平均值为5 71 7× 1 0 - 2 cm2 /s;1 2m水深处 ,多年平均值为 5 2 0 7× 1 0 - 2 cm2 /s。从 1 991年 9月— 1 994年 1 2月 ,各卤水深处卤水运动粘滞系数不论是年均值还是月均值均随时间推移而逐渐减小。1 992年 3月— 1 994年 1 2月期间 ,多年来 ,3月份卤水运动粘滞系数为 3 473× 1 0 - 2 cm2 /s,6月份为 3 390× 1 0 - 2 cm2 /s,9月份为 3 496× 1 0 - 2 cm2 /s,1 2月份为 2 576× 1 0 - 2 cm2 /s。由此看出 ,9、3、6月份的值较高 ,1 2月份的较低。晶间卤水运动粘滞系数 (v)等值线基本上是南北走向分布 ,即自东而西减小 ,首采区v值较低 ;表层卤水粘滞系数小 ,深部卤水粘滞系数较大。从 1 991年 9月— 1 992年 1 2月 ,各年份卤水运动粘滞系数的平均值均随卤水深度增加而增加。卤水的粘度系数除与温度及不同种类盐的溶液有关外 ,在察尔汗这种多种盐类组成的卤水中 ,其卤水的运动粘滞系数比重在 1 2 0— 1 30范围内时 ,与比重及镁含量呈好的     

青海湖沉积物有机碳含量与同位素和粒度特征及其古气候意义

对青海湖沉积物中粒度参数、总有机碳（TOC）含量及其δ^13C值的形成条件与环境气候的关系进行了研究。结果表明：在暖湿时期，沉积物中有机碳含量（TOC）较高，有机质的δ^13C值较高，沉积物的平均粒径较细；反之，在冷干时期，沉积物中有机碳含量（TOC）较低，有机质的δ^13C值较低，沉积物的平均粒径较粗。反映出沉积物中TOC含量、有机质δ^13C值及粒度特征与气温具有良好的相关性。结合^14C测年，分析了湖区古气候演化序列，表明自8500aBP以来湖区气候经历了4个演化阶段：即暖湿－凉干－温湿－冷干的变化过程。     

云南湖泊的碳酸盐沉积

云南湖泊多属中等矿化度的淡水湖泊,碳酸盐沉积物处于缓慢的积累过程。就其外形和成分可分为微粒碳酸盐、颗粒碳酸盐、生物贝壳碳酸盐和陆源碎屑碳酸盐。颗粒碳酸盐多分布在特定环境的湖区,集合粒成因与微生物的生物化学沉积作用有关;球状粒为微晶方解石组成,由藻群落及其代谢物形成的微环境对方解石缓慢沉淀有利;鲕状粒的形成可能与湖泊不定期干涸引起镁、钙比值变化及方解石、文石交替沉淀有关。微粒方解石是碳酸盐沉积的主要矿物形式,局部湖区形成的以颗粒碳酸盐为主的堆积体是云南湖泊早期碳酸盐沉积作用的主要特点。     

长江下游三大淡水湖的湖泊地质及其形成与发展

1963年,我们对长江下游著名的三大淡水湖泊——洞庭湖、波阳湖和太湖,概略地进行了地貌、第四纪地层、新构造及其他湖泊地质方面的考察,研究了湖泊的发展历史。这三个湖泊有一些共同特点,又相互有明显差异,反映了我国第四纪地质和新构造运动的共同性与特殊性,是值得注意的。     

中国粉尘源区表土碳酸盐含量与碳氧同位素组成

在中国的主要沙漠和戈壁等粉尘源区采集了地表沙或土壤(统称为表土)样品,分析了样品的碳酸盐含量和碳酸盐的碳氧同位素组成。结果表明,中国粉尘源区表土碳酸盐含量在空间上随着年降水量的增加而逐渐减少,大致呈现自西向东逐渐降低的趋势;碳酸盐δ^13C值在空间上随着年降水量的增加而逐渐偏负．δ^18O值缺乏规律性;塔克拉玛干沙漠细颗粒物质中碳酸盐含量相对偏高,但不同粒级颗粒中碳酸盐的δ^13C值基本一致,表明风蚀时粒度的分选并不影响源区的同位素组成特征;由于粉尘源区表土碳酸盐含量和δ^13C值均具有区域特征,因此利用大气粉尘的碳酸盐含量和δ^13C值示踪不同的源区是可能的。     

长江口沉积物中重金属的含量分布及其与环境因素的关系

长江是我国最大的河流,全长6,300公里,径流量每年达1万亿立方米,同时,携带着5亿吨的泥沙和溶解矿物进入东海水域.长江入海处有中国最大的城市上海,每年有大量的工业和生活污水流入长江口.因此,研究长江口沉积物中重金属的含量分布,对于环境污染和河口沉积过程的研究是有意义的.     

东海沉积物中几种微量元素的分布和变化规律的研究

东海海底覆盖着一层疏松的沉积物,大体上在内陆架为细粒沉积,外陆架为粗粒沉积,陆坡和海槽区又分布着细粒沉积。从地球化学的角度来看,这些沉积物的组成与海洋中无机悬浮物的组成有着密切的关系。沉积物通过其沉淀和吸附,从海水中吸取微量金属元素。沉积物中,特别是沉积物表面的微量元素的氧化物,对海水中颗粒物质的化学行为有着很大的影响,其化学效应远比沉积物本身的大量化学组成所起的作用要大的多。所以,对沉积物中微量元素的组成及其分布和变化规律的研究,越来越引起地球化学工作者的重视。 本文根据近几年在东海海域采集的74个地质样品,用原子发射光谱法对沉积物中Ti,Cr,Mn,Ni,Cu,Ga和Ba等元素含量測定的数据,对它们的地球化学分布特征和变化规律进行了初步研究和探讨。研究区域位于北纬26°30''至32°30′和东经121°30′至129°00′之间,取样站位如图1所示。大部分样品是1977年和1978年取的样,少数是1974年和1975年取的样。本文所用测定方法与设备同参考文献[1]。