北极新奥尔松古海鸟粪土层的识别

对采自北极新奥尔松(Ny-lesund)一级海岸阶地上的海蚀凹槽沉积剖面进行沉积岩相学、同位素地球化学和元素地球化学研究,结果显示该剖面的70-118 cm段显著受到了海鸟粪沉积的影响,为含贝壳的海鸟粪土沉积层。该段粪土沉积层中大多数元素的浓度随深度表现出明显的波动特征,其中TOC、TN、Se、Sr、CaO、Pb、As、Zn等元素含量在深度剖面上表现出较为一致的垂向变化趋势。对粪土层的元素地球化学数据进行了聚类分析,结果表明在浓度剖面上具有较好协同关系的上述元素组合与海鸟粪有机质的输入密切相关,这些具有显著地球化学性质差异的元素共生组合是北极新奥尔松粪土沉积层的生物地球化学组合的标型特征,它们的含量变化主要受控于海鸟粪对沉积物的影响程度。海鸟粪土生物地球化学标型组合特征的识别为进一步研究该地区12-4 ka B.P.的海鸟生态系统和气候演化记录提供了科学基础。     

南极典型海洋动物粪氨气挥发过程的实验模拟研究

南极海洋动物粪氨(NH3)的挥发与沉降过程是无冰区苔原生态系统氮素重要来源,对维持苔原生态系统的稳定起着重要作用;但目前对于南极典型海洋动物粪氨的挥发过程仍然很少有研究报道。本文通过室内模拟,研究了低温(4℃左右)与冻融条件下南极帝企鹅粪、阿德利企鹅粪和海豹粪土氨气产生与排放过程及其影响因素,结果表明:帝企鹅粪氨气排放通量最大,变化范围为0.765-17.4mg·kg-1·h-1,平均通量约为6.26mg·kg-1·h-1;阿德利企鹅粪氨气排放通量变化范围为0.652-3.707mg·kg-1·h-1,平均通量约为1.27mg·kg-1·h-1;而海豹粪土氨气排放通量很小,平均通量约0.141mg·kg-1·h-1。冻融过程对帝企鹅粪氨气排放通量影响很大,而对阿德利企鹅粪影响较小。另外,帝企鹅粪和阿德利企鹅粪氨气排放量在通气条件下明显大于封闭条件,表明南极野外大风条件下可能加速海洋动物粪氨的挥发过程。本文模拟的结果对于进一步研究南极生物圈氨的挥发过程及其对南极苔原生态系统氮循环的影响具有重要意义。     

海鸟活动在东南极中山站区莫愁湖沉积物中的记录

本文对采自东南极拉斯曼丘陵中山站区的莫愁湖沉积物的元素、氨基酸和Sr同位素组成进行了详细的地球化学分析。结果表明莫愁湖沉积物中Zn、Cu、F、S、P、Se等六种元素具有共同的物质来源,其标型组合特征很可能揭示了莫愁湖沉积物在历史时期曾受到过企鹅等海鸟粪的影响,沉积物中酸溶相Sr同位素组成则确认了海洋源Sr的生物地球化学转移过程。酸溶相87Sr/86Sr值和研究区的新鲜海鸟粪酸溶相Sr同位素组成基本一致,都非常接近于海洋来源锶同位素组成(87Sr/86Sr=0.7092),并且沉积物中的生物元素Zn、Cu、F、S、P、Se含量和酸溶相Sr浓度具有非常高的统计相关性。酸溶相的87Sr/86Sr比值和反映湖泊中藻类等生物自然生成量的氨基酸含量表现出明显的负相关关系,进一步揭示了莫愁湖沉积物在历史时期曾受到企鹅等海鸟活动的影响。上述研究结果为更深入地研究该地区的生态、气候和环境的演变历史及其相互作用提供了有价值的参考资料。     

Temporal and spatial variations of atmospheric methane concentration and δ^13 C-CH4 near the surface on the Millor Peninsula, East Antarctica

During the 22nd Chinese Antarctic Research Expedition(CHINARE-22,2005/06),the atmospheric gas samples near the surface were taken on the Millor Peninsula and adjacent areas,east Antarctica,using Tedlar gas bags.The methane(CH4) concentration and δ13C-CH4 in those samples were analyzed in the laboratory.The average value of atmospheric CH4 concentration on this peninsula was(1.87±0.12)×10-6,slightly higher than the global average CH4 concentration.The summertime variation of CH4 concentrations showed a large...     

Preliminary determination of calcium, phosphorus, and the calcium/phosphorus ratio in cortical bone of Chinstrap penguin using synchrotron X-ray fluorescence analysis

Synchrotron radiation X-ray fluorescence （SR-XRF） approach was applied to analyzing of Chinstrap penguin （ Pygoscelis Antarctica） cortical bone. The method enabled the in situ determination of Ca and P concentrations and the Ca/P ratio in cortical bone. The preliminary results show that ： （ 1 ） there is the bone site-related difference for Ca and P concentrations. The mean values for the investigated parameters （ on a dry-weight basis） are： 30.7% （Ca） and 14.9% （P） for the femoral cortical bone, 21.4% （Ca） and 11.5% （P） for wing cortical bone. （2） The variation for the Ca/P ratio in cortical bone is lower than those for Ca and P separately. This is in agreement with the previous report that the specificity of the Ca/P ratio is better than that of Ca and P concentrations and is more reliable for the diagnosis of bone disorders. The authors suggest that further studies be conducted to establish norreal values of Ca, P and Ca/P ratio for polar animals and provide a basis for the diagnosis of bone disorders.     

菲尔德斯半岛3种金发藓植株的同步辐射X射线荧光分析

为了研究南极不同苔藓植株及其器官间的元素组成和分布的差异 ,我们利用同步辐射X射线荧光对菲尔德斯半岛 3种金发藓植株进行了重元素分析。这 3种植物是高山金发藓(Polytrichumalpinum) ,桧叶金发藓 (P .juniperinum)和极地金发藓 (P .alpestre)。它们所含的元素种类大致相同 ,主要有K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn和Sr等 ,这说明在菲尔德斯半岛 3种金发藓植株的生境条件是相似的。但是 ,在Polytrichumalpinum叶内 ,K峰远大于Ca ,Ca峰大于Fe ;在P .juniperinum植物叶片中 ,K峰大于Ca ,而Ca峰接近于Fe ;在P .alpestre叶内 ,K、Ca和Fe峰几乎相等。通过对P .alpestre不同部位进行X荧光分析 ,并用荧光计数法表示元素相对含量 ,我们发现各部位间的元素含量差异很大。在顶芽处 ,K的含量最高 ,K/Ca比等于 1 .30 ,而其他部位的K/Ca比均小于 1。在假根部位 ,Mn的含量在所有部位中是最高的 ,并且Mn/Fe比值最大 ,为 0 .2 1。在老叶片和假根部位 ,Cu/Zn比分别等于 1 .2 0和 1 .84,而其他部位的Cu/Zn比均小于 1。特别是这两个部位还出现了Br元素 ,这可能与器官的衰老有关。     

东南极拉斯曼丘陵湖泊沉积生物标志物记录及其环境气候意义

东南极拉斯曼丘陵地区莫愁湖（69°22.3’ S,76°22.0’ E）沉积柱中的有机生物标志物记录了全新世中晚期该地区气候演变过程。不饱和长链烯酮在沉积柱111-76 cm （6450-5100 cal. yr. BP）和36-30 cm（3700-3500 cal. yr. BP）深度有检出,76 cm深度以上基本消失,表明该地区在5100 cal. yr. BP前后气候开始由冷转暖,冰川消融,陆壳抬升,相对海平面下降,同时大量的冰融水使湖泊逐渐淡化。沉积柱底部长链烯酮的检出阶段与东南极相对海平面较高时期相一致,而沉积柱36-30 cm（3700-3500 cal. yr. BP）深度不饱和长链烯酮的痕量检出则揭示了一个短暂的气候干冷,湖泊盐度升高的时期。沉积物中正构烷烃反映的当地气候变化所控制的湖生植物群落演变过程与上述过程基本一致。     

博尔塔拉盆地油气显示的地质地球化学意义

博尔塔拉盆地是准噶尔盆地西缘外围的中小型盆地,1992年在这个盆地中首次发现了油浸碎屑岩。本文从地层、构造与油浸碎屑岩的地球化学特征等方面指出了盆地可能存在油气远景。对油浸碎屑岩的实验研究表明:抽提物中含有丰富的生物标志物;有机质母质来源为混合源,既有高等植物输入,也有藻类输入,油源为海相和陆相生油层;有机质成熟度一般,非高成熟度油。盆地地质研究表明:生油层为侏罗纪、二叠纪陆相地层和石炭纪海相地层,储层丰富,除中上侏罗统和新生界可作为盖层外,阿拉套山推覆体可能是博尔塔拉原形盆地油气的良好盖层,具备生储盖组合条件。     

南极无冰区古海蚀龛石英颗粒表面结构特征及其环境意义

石英砂表面结构特征组合能指示沉积物的搬运历史和沉积环境。利用电镜扫描方法分析了南极法尔兹半岛上海蚀成因的古海蚀龛沉积物中的石英砂表面结构特征组合。结果表明，在所有的石英砂表面上均表现出冰川和水流共同作用的结构特征组合，龛中沉积物是冰水沉积环境下的产物，在沉积过程中，沉积物先经过较薄的冰川搬运，后经历了不同能量的流水改造作用，但冰川和流水的搬运距离有限。上述研究结果表明，南极法尔兹半岛上的冰盖解体并退出长城站区的时间应早于4600aBP。     

34000年以来南极汞沉降通量的估算

本文统计分析了南极DomeC冰芯中汞含量和降水指征参数δ1 8O值、1 0 Be浓度的关系 ,发现冰芯中Hg含量和δ1 8O值、1 0 Be浓度变化一致 ,表明DomeC冰芯汞含量受到冰雪积累率的影响 ,而且三者变化的高度同步性可能说明其原始驱动力也是一致的 ,从而冰芯中Hg含量可以和1 0 Be浓度一样作为冰雪积累率估算的替代性指标。此外 ,利用δ1 8O数据 ,系统估算了 340 0 0年以来南极汞沉降通量的变化。结果表明 ,DomeC冰芯汞沉降通量在末次冰盛期 (LGM)最高 ,为 3.80pgcm- 2 a- 1 ,约是全新世汞沉降通量 ( 1 .0 8pgcm- 2 a- 1 )的 3.5倍 ,该变化可能主要受到汞的自然排放量影响。