鄱阳湖沉积物近8ka来有机质碳同位素记录及其古气候变化特征

通过对鄱阳湖沉积物的高密度采样和有机质碳同位素分析,讨论了鄱阳湖近 8 ka来的古气候环境.鄱阳湖沉积物有机质δ 13C值为-22.42‰～-32.42‰,属 C3类植物来源.暖湿期δ 13C值相对偏负;冷(凉)干期δ 13C值相对偏正.这些记录表明,鄱阳湖近 8 ka来经历了 4次暖湿和 4次冷(凉)干的气候环境变化, 7 900～3 660 a B.P.、3 440～2 990 a B.P.、2 940～2 170 a B.P.、1 820～6 50 a B.P.属相对温暖湿润的气候环境;3 660～3 440 a B.P.、2 990～2 940 a B.P.、2 170～1 820 a B.P.、650～200 a B.P.为相对冷凉干旱的气候环境,自 200 a B.P.(1 750 A.D.)以来湖区气候开始转暖.暖湿期持续时间较长,冷(凉)干期持续时间较短,1 000 a B.C.左右为一次重要的气候变冷事件.我国全新世几个特征性气候在湖区均有不同的显示,并与孢粉、硅藻、历史记录所反映的古气候环境对应性较好,可以作为恢复古气候变化的灵敏指标.     

海相碳酸盐烃源岩评价的地球生物学方法

中国前侏罗纪海相烃源岩评价的难点,在于其通常处于高-过成熟阶段,因而多数传统评价方法不适用.唯一常用的参数TOC（%）,在用于评价碳酸盐岩烃源岩时,其下限值在国内尚有争议.本文旨在寻找另一种途径以补充对此类烃源岩的传统评价方法,为此研究了中上扬子地台及黔湘桂盆地的19个显生宙剖面.我们应用了地球生物学途径,以追踪从生物生活阶段（初级生产力）到死后沉积阶段,再到埋藏保存阶段,有机碳（OC）的产出聚积.应用了四个生物学与地质学的参数,以代表上述三阶段有机碳的产聚状况.本文讨论了上述参数的一系列替代标志,并予以综合,从而建立了与TOC及其他传统方法评价不同的地球生物学评价体系.我们以四川广元剖面为例,进行了地球生物学评价.结果显示,碎屑岩中用地球生物学方法得出的优质烃源岩与高TOC烃源岩一致;但在碳酸盐岩中,地球生物学参数所选中的烃源岩,其TOC范围很广,为0.03%~1.59%,多数小于0.3%.因此我们认为,目前将华南前侏罗纪碳酸岩烃源岩的下限设为0.3%或0.5%,尚有可以进一步商榷之处.     

湖北清江和尚洞石笋脂肪酸的古气候意义

利用气相色谱-质谱联用仪从湖北清江和尚洞石笋中检测出一些正构脂肪酸, 碳数分布范围主要为C₁₄~C₂₆, 主峰碳为C₁₆, 次主峰为C₂₂, 与上覆土壤中以高碳数分子为主的正构脂肪酸分布形式略有不同. 石笋中的脂肪酸除了土壤生态系统提供部分来源外, 洞穴滴水和洞穴内部的微生物也可能贡献了一部分低碳数分子. 不饱和与饱和脂肪酸的比值和氧同位素具有一定的对应关系, 而且高值对应于寒冷气候事件(北大西洋冰筏漂砾事件H1). 这与温度对微生物活动及其生理反应的影响有关. 脂肪酸指标记录的气候事件与前期报道的来源于土壤生态系统中的脂肪醇和脂肪酮记录的气候事件有一定差异, 可能是不同类脂物分子的地球化学行为差异和生态系统生物组成差异的体现.     

东经90°海岭的远洋沉积记录与晚新生代重大构造-环境事件

东经 90°海岭的北部远洋型沉积记录是青藏高原隆升的远程监视器。文章应用有孔虫组合分析和壳体微量元素分析 ,结合相关的沉积学、地球化学、古地磁学和微体古生物学工作 ,对以ODP75 8钻孔为代表的 9Ma以来的沉积记录综合研讨 ,识别出对应于高原阶段隆升 (3 7～ 3 2Ma、0 .8～ 0 .6Ma、0 .17～ 0 .16Ma)的重大环境变化信号。文章还提出印度冬季季风强度是反映高原构造活动关键标志的观点。按照这种观点 ,海岭远洋记录提供的晚新生代最大环境转折时段位于 3.7～ 3.2Ma间。     

应用加速器质谱计测定^41Ca地质年龄的研究进展

综述了４１Ｃａ的起源、加速器质谱计测量的特点以及４１Ｃａ在地质年龄测定中的应用。４１Ｃａ半衰期为１０５ａ,它可用来测定５×１０４～１０６ａ地质样品的年龄。天然样品中ｗ（４１Ｃａ）／ｗ（４０Ｃａ）比值很小,只能用ＡＭＳ测定。目前,检测ｗ（４１Ｃａ）／ｗ（４０Ｃａ）比值的灵敏度可达１０－１５。在全球气候变化、古人类学研究及医学示踪研究中应用４１Ｃａ具有非常重要的意义。     

地球生物学方法与海相优质烃源岩形成过程的正演和评价

烃源岩存在生烃和排烃过程, 高-过成熟区还叠加了烃源岩有机质的强烈改造和破坏, 从海相地层残余有机质出发评价烃源岩的反演方法需要进一步完善.以探索生命系统与地球系统相互作用为主题的地球生物学为正演烃源岩形成的动力学过程提供了理论依据.分子地球生物学、地球微生物学、地球生态学和生物地球化学等地球生物学的各分支学科(要素) 为恢复烃源岩形成时的生产力及其组成、沉积有机质的量和类型、有机埋藏量及其过程和类型等提供了技术方法支撑, 分别论述了如何利用地球生物学的技术方法来定量计算原始生产力、沉积有机质和埋藏有机质.表征地球生物学过程的地球生物相则综合和集成了烃源岩生物相、有机相和沉积相的相关信息, 包含了生境型(群落型)、生产力和有机埋藏等定量化指标, 它为建立优质烃源岩的地球生物学评价体系服务.通过烃源岩实验模拟得出的有机质恢复系数对残余有机碳进行恢复, 并与地球生物学得出的埋藏有机质进行量的对比, 由此实现地球生物学方法与传统反演方法的接口和校正.      

岩溶滴水中痕量磷的测定及其古环境意义

为解决因洞穴滴水中磷酸盐含量低而无法了解磷的存在形式和分布特征这一问题,借鉴经典氢氧化镁共沉淀法,开发了集分离-富集-测定于一体的共沉淀-磷钼蓝分光光度法,用于定量测定岩溶滴水中PO43-。通过4个回收实验表明,岩溶滴水中痕量磷的回收率分别是99%、102%、95%和96%,达到定量分析的要求。对湖北清江和尚洞内HS4滴点2005—2012年的滴水样品中的磷酸盐进行测定,结果表明滴水PO43- (以P计)最大浓度为12.1μg/L,最小浓度为0.1μg/L,平均值为4.55μg/L。洞穴滴水中磷的浓度呈现季节波动,总体上夏、秋季高,冬、春季低,与同期的温度和滴水速率的季节变化相一致,较好地响应了气候和环境的变化。      

冰川旋回中的Ca循环与C循环初探

钙同位素是近20a来才被人们关注的海洋中阳离子同位素,通过对东北印度洋近30万a来冰川旋回中浮游有孔虫Globigerinoides sacculifer 壳体δ44Ca的研究,并与δ18O和δ13C的对比分析给出了冰川旋回中水圈、气圈、生物圈的Ca循环和C循环的一般模式:当大洋生产力升高时,由于海洋生物构建硬体的需要取走大量CaCO3,生物固定Ca2+和CO2的"泵"功能增强,海水中δ44Ca值升高,引起大气CO2浓度降低,促进了全球气候变冷;当大洋生产力降低、生物总量减少时,生物对Ca同位素分馏的弱化和对CO2需求的减少,必然导致大洋海水中δ44Ca值降低和CO2浓度的升高,大量CO2逸出海面,作为全球 CO2的"源"促使大气中CO2浓度升高.     

海相碳酸盐岩中的铁:烃源岩古生产力评估的新指标

准确评估古生产力变化对了解古气候、古海洋演化, 探索石油、天然气的形成机制及分布规律十分重要.尽管众多的地球化学指标被用于表征海洋生产力, 但大多指标容易受后期地质作用的改造而导致信息失真, 其应用仅限于第四纪沉积物.在现代海洋研究的基础上, 本文从海水铁制约海洋生产力的生物地球化学原理出发, 提出了碳酸盐中的铁作为古生产力的一个新指标.该指标用于广西来宾蓬莱滩二叠纪瓜德鲁普统-乐平统全球界限附近海相碳酸盐的研究, 发现它与响应生产力变化的δ13C有相同的变化, 说明海相碳酸盐中的铁可以表征地质历史时期的海洋生产力.      

湖北清江和尚洞洞穴滴水脂肪酸分布特征及其古生态意义

对采自湖北省清江和尚洞滴水样品,采用XAD大孔径树脂吸附法及气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测出种类丰富的脂肪酸,包括直链(nC12:0～nC30:0)与支链(iC14:0～iC26:0,及aC15:0和aC17:0)饱和脂肪酸,直链单不饱和脂肪酸(nC15:1,nC16:1,nC17:1和nC18:1),多不饱和脂肪酸(nC18:2)及微量的支链不饱和脂肪酸(iC17:1).滴水脂肪酸分布特征显示有机质以微生物来源为主,兼有高等植物贡献.占优势的偶碳直链饱和脂肪酸(主要是nC16:0,nC18:0和nC14:0),含量相对较高的单不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸可能主要来源于地下水微藻.滴水中还检出含量较高的nC17:1和nC15:1及微量的iC17:1和iC15:1,它们很可能来自洞顶土壤厌氧层中的硫酸盐还原菌.洞顶土壤、滴水与现代石笋碳酸钙沉积脂肪酸分布对比揭示,石笋有机质主要来源于土壤,也有地下水微生物及洞穴原地微生物贡献.