同位素海洋学的发展

同位素海洋学（ＩｓｏｔｏｐｅＯｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ），在海洋科学研究中不仅着眼于元素，而且着眼于同位素的研究领域。１海洋同位素地层学与同位素古海洋学同位素地球化学方法是研究板块构造、海底扩张等当代地球科学重大课题的强有力工具。它应用于海洋地层学即出现海洋同位素地层学。同位素古海洋学则是同位素地球化学方法在古海洋学即海洋古地理学上的应用，这是地球科学新的“生长点”之一。人们发现，在冰期，海水中氧的重同位素相对富集，在间冰期，海水中氧的轻同位素相对富集。因此，钙质生物骨骼的氧同位素值可以反映气候的…     

地幔中记录的地球历史

地幔中惰性气体的同位素组成被认为是以下两个过程的结果 :太阳系形成期间不同来源核素的并入 ;地球演化期间以固定速率衰减或累积放射成因组分。如果这个假设正确 ,那么惰性气体同位素的测量将能建立地球生成和演化的模型。实际上 ,地球大气与星际物质的同位素比率极其不同。因此 ,如果在地球历史早期或设想初始地幔组成变化的时间里 ,地球大气的惰性气体并入了地幔 ,关于地幔中非放射成因惰性气体主要反映的是类太阳组成还是类大气组成仍存很大争论。为了解决这一问题 ,Ｔｒｉｅｌｏｆｆ等人用高精度质谱仪分析了取自Ｌｏｉｈｉ、夏威夷和…     

同位素新技术方法及其在天然气水合物研究中的应用

天然气水合物的勘查和研究目前所使用的方法主要包括地球物理和地球化学两方面，地球化学方法主要是对沉积物、孔隙水和天然气水合物样品的化学组成（包括有机组分和无机组分）和同位素组成进行分析研究。除常规的氧、碳、氢、硫和锶同位素研究外，近年来国际上十分关注应用一些新的同位素方法，如硼、锂、氯和溴同位素等，并且有应用前景。     

南海北部大陆坡冷泉碳酸盐结核的发现:天然气水合物新证据

南海北部大陆坡是我国天然气水合物调查和研究的重点海域,目前已发现了多处水合物存在的地球物理、地球化学、海底地貌特征等证据。冷泉碳酸盐的析出是天然气水合物冷泉存在的重要明显标志之一,已成为南海北部继地球物理BSR标志后发现的与水合物存在相关的另一重要证据。中国科     

南极洲冰盾的演化

尽管在地面考察、陆地固定测站以及海洋科学研究钻探船“JOIDES Resolution”号的诸多航次中 ,对南极洲有着长期的研究历史 ,但对巨厚冰盾的演化的研究仍然几乎为零。显然 ,它的形成和冰体积变化对整个新生代发展时期的地球气候起了决定性的影响。有关南极洲冰盖的生长起伏 ,通常是根据底栖有孔虫介壳中氧同位素的变化以及按照低纬度大陆水下边缘沉积物的组分和剖面结构重建的海平面升降来判断的。但是这个重建由于以下原因而复杂化 ,即碳酸盐介壳在海底的溶解歪曲了其中重、轻氧同位素的原始比例关系 ,这样就导致对获得结果的解释不一致…     

西太平洋帕劳砗磲高分辨率氧同位素记录及其指示的气候环境变化

砗磲是海洋中最大的双壳类贝壳,其碳酸盐壳体通常具有年纹层和天纹层,是一种理想的高分辨率古气候研究载体.氧同位素是砗磲古气候研究中最常用的指标之一,但在将其应用于古气候重建之前,通常需要对其现代地球化学过程进行准确的校准.帕劳群岛位于西太平洋暖池西北边缘,其珊瑚礁盘具有丰富的砗磲壳体资源,为开展古气候研究提供了丰富的材料...     

与地球磁场有关的铍

当宇宙射线的带电粒子流通过地球大气圈上层时，发生了氧和氮原子的裂变，并形成了^10Be同位素．这个过程的强度不仅与宇宙射线的数量有关，还决定于地球磁场的状态，因为地球磁场的减弱允许大量的带电粒子透入大气圈的深处．     

氧同位素古高程计研究新进展

通过解读大气降水的氧同位素组成和现代温度与海拔之间的关系,可以揭示山脉水系及湖相碳酸盐沉积中的稳定氧同位素与海拔高度存在一定的经验关系。氧同位素古高程计对理解山脉演化提供了关键的高度信息。这种方法可用于定量估算山脉古海拔,为反演山脉隆升历史提供了新的研究思路。总结了前人对青藏高原隆升高度的估计,并对比其他方法与此方法的差异,发现此方法在具体应用方面还存在一定的局限性。由于受采样点选取、曲线拟合模式等多方面因素的制约,在应用过程中应给予充分考虑。     

日本海西部大陆坡自生碳酸盐的特征与成因

对日本海西部大陆坡沉积物柱状样中的自生碳酸盐样品进行了X射线衍射、扫描电镜、地球化学和碳氧同位素组成的系统研究。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,碳酸盐主要组成矿物为颗粒状自生高镁方解石微晶,放射状自生文石微晶仅在一个层位出现。结合碳酸盐的地球化学组成,认为研究区碳酸盐来自于富Ca2+、Mg2+和HCO3-流体的沉淀。中度亏损的13C(-33.85‰～-39.53‰)表明碳来自于甲烷的厌氧氧化,同时,这也是研究区海底存在甲烷冷泉的重要证据。重氧同位素比值(5.28‰～5.31‰)则指示着富18O流体来源,而该流体应源于天然气水合物的分解。综上可知,研究区碳酸盐来自于研究区甲烷冷泉上升流的沉淀,指示着海底更深处天然气水合物的存在与分解。     

冲绳海槽Z14-6孔氧同位素地层学研究

本文利用取自冲绳海槽中部的Z_(14-6)。孔岩心中所含两种浮游有孔虫进行了氧同位素地层学研究。结果表明,该孔氧同位素记录可划分为6期,其中第5期又可分为5个亚期。与V_(28-238),V_(19-29)孔的氧同位素曲线对比发现,Z_(14-6)孔的氧同位素记录与大洋氧同位素记录完全一致,历时约12.8万年。同时,Z_(14-6)孔氧同位素记录指示出该区12万年来曾存在三个温暖时期。     

南极半岛渐新世早期冰盖的证据

始新世-渐新世(E—O)过渡时期,地球气候从温暖变为寒冷,甚至进入冰期,渐新世早期(约33·5 Ma)的标志是海洋碳酸盐的氧同位素值有明显的快速正偏移(Miller等的Oi-1事件,1991),以及随着新生代南极冰盖的第1次大规模扩张而出现的南大洋冰携碎屑。这种偏移的规模以及相对大的幅度吸     

艾比湖最近20Ka的氧碳同位素记录与气候突变

本文根据新疆艾比湖ＺＫｏｏＢ孔中３０个氧碳同位素样品的测试数据，制作了艾比湖最近二万年来的氧碳同位素变化曲线，氧碳同位素记录的研究表明，最近二万年来艾比湖的δ＾１８Ｏ变化主要是受湖水的蒸发作用和淡化过程所控制，艾比湖的水体环境在最近二万年中至少经历了八次明显的波动变化，δ＾１８Ｏ变化所反映的环境演变过程与全球性气候变化基本一致。二万年来δ＾１３Ｃ值的波动主要受湖泊水体中ＴＤＩＣ变化以及湖泊水体与大     

北大西洋深水中铁（Fe）同位素的长期变化

近几年来 ,稳定同位素丰度天然变化的研究已对生物和生物医学及行星、地球和环境科学等许多领域产生了深刻的影响。作为太阳系最丰富的元素之一和作为生物学中生物早期阶段的氧化还原元素 ,Ｆｅ是稳定同位素测量中令人感兴趣的元素。然而 ,至今仍因缺少适合于精确Ｆｅ同位素比测量的方法而阻碍了对Ｆｅ同位素所提供的潜力研究。海水的Ｆｅ同位素组成是一个重要问题 ,因为Ｆｅ在大洋生物繁殖力方面起着控制作用 ,其在海水中的丰度可能对气候变化有相当大的影响。尽管目前无法对海水溶解Ｆｅ的同位素组成直接测量 ,水成铁锰（Ｆｅ—Ｍｎ）结壳…     

细菌反硝化法测试硝酸盐氮、氧同位素的研究与应用

为了验证细菌反硝化法对水体中硝酸盐氮、氧同位素组成测定的适用性、重现性及准确性, 在不同时间(2019年7月28日、8月19日、8月26日)利用反硝化细菌分别将海水、湖水和自来水样品中的硝酸盐转化为氧化亚氮（N₂O）, 并进行氮、氧同位素测定。结果表明, 不同时间段3个批次实验的硝酸盐氮同位素校准曲线斜率都接近理论值1, 相关性系数均高于0.999, 说明反硝化细菌在将样品中的硝酸盐全部还原为N₂O的过程中氮同位素分馏效应很小; 同一样品3个批次测定的硝酸盐的氮同位素值基本相同, 表明细菌反硝化法对硝酸盐氮同位素的测定在长时间周期内具有很好的重现性和准确性。3个批次氧同位素校准曲线斜率稳定在0.61～0.63之间, 相关性系数均高于0.99, 单批次内海水、湖水和自来水3类样品中硝酸盐氧同位素比值的标准偏差范围在0.18‰～0.69‰之间, 表明经过氧同位素校准曲线的校正, 可以准确反映样品中硝酸盐氧同位素组成; 同一样品3个批次测定的氧同位素值差异较大, 其变化范围为1.33‰～16.38‰, 可能是由于样品储存过程中硝酸盐与水之间发生的氧同位素交换作用所致。     

氧同位素分析在东濮凹陷下第三纪沉积环境中的应用

主要介绍了氧同位素的地球化学特征，并利用这些特征在沉积环境方面的指示意义，分析了东濮凹陷下第三系盐湖沉积的氧同位素。分析结果表明：尽管保存在碳酸盐中的氧同位素的值不能定量地反映原始氧同位素的值，不能够作为区分海陆相的标志，但它可以定性地探讨碳酸盐沉积时的沉积环境。通过对东濮凹陷下第三系盐湖沉积的氧同位素分析发现，从沙四上到沙一时期，除了沙三上的δ^18O有些突变外，基本上呈递增趋势。这反映出，从沙四上到沙一时期该区的气候逐渐向干早过渡；沙四上到沙三上一段δ＾18Ｏ明显比沙一和沙二上伯低，说明在沙四上到沙三上时期，该沉积区的蒸发作用还不是很显著，而另一方面也说明在由沙三上向沙二上过渡时，该区可能存在一次气候突变，使得沙二上和沙一时期的蒸发量远大于降雨量，δ^18O的值也因此迅速增大。同时，也做了碳酸盐同位素系数Z值的研究，其揭示的沉积环境特征与氧同位素基本相同。     

探索外星海洋世界

<正>在太阳系的所有被认为存在海洋的星球中,除了地球以外,只有土卫六的"海洋"是裸露在地表之上的。如果在地球之外真的有生命存在,那我们找到它们的地方最有可能是外星的海洋。2009年6月,一组德国科学家宣布,他们在土卫二的"间歇泉"中发     

轮纤维素中δ18O:古温度计?

从树轮纤维素中氧的来源、植物体内氧的分馏、最近的研究成果等三个方面评述树轮纤维素氧同位素组成的温度计意义.结果表明,树轮纤维素氧同位素组成的变化是温度变化的良好载体,但在定量恢复古温度变化时遇到了不少限制,有待于进一步完善分馏模型.     

海气CO2通量的溶解无机碳δ^13C值示踪研究进展

海洋是地球表面上碳的重要贮存库,是全球碳循环系统的一个重要子系统,国际上研究海气间CO2交换调控机制的工作长期以来倍受关注.文章简要阐述海气CO2通量研究概况和对海水溶解无机碳δ13CDIC指标的地球化学特征的分析基础上,综述海气CO2通量的溶解无机碳稳定同位素示踪研究进展,并对该方法存在问题和研究发展趋势作了分析与展望.     

树轮纤维素中δ^18O：古温度计？

从树轮纤维素中氧的来源、植物体内氧的分馏、最近的研究成果等三个方面评述树轮纤维素氧同位素组成的温度计意义。结果表明，树轮纤维素氧同位素组成的变化是温度变化的良好载体，但在定量恢复古温度变化时遇到了不少限制，有待于进一步完善分馏模型。     

根据底栖有孔虫方解石的Mg/Ca推测新生代深海温度和全球冰体积

通过深海底栖有孔虫方解石的Ｍｇ／Ｃａ比值已经获得５０Ｍａ以来的深海温度记录。该记录在形式上与相应的底栖氧同位素比值（δ１８Ｏ）记录非常相似 ,并且显示了深海温度的４个主要变冷时期 ,总体下降约１２℃。底栖δ１８Ｏ记录和Ｍｇ 温度记录的一起应用表明 ,南极冰首次快速地堆积于早渐新世（３４ＭａＢＰ） ,但未伴随有深海温度的降底。一般认为 ,在过去的１００Ｍａ中 ,即从所谓的白垩纪中期的“温室”到晚新生代的“冰库” ,地球的气候经历了巨大的变化。这一时期的长期寒冷被认为是由地球表面热量及其分布的影响因素共同引起。大…