分子有机地球化学与古气候、古环境研究

分子有机地球化学可以从分子级水平研究地质体中有机分子化合物的演化规律。本文报道了应用生物标志化合物指标探讨古气候和古环境,例如探讨古生物(含古植物)的输入,淡水、半咸水和高盐度水古环境的判识以及大气飘尘的来源和成因等。     

生物标志化合物与相关的全球变化

在各种地质体中广泛分布的生物标志化合物在全球变化研究中有着广泛应用,特别是在海洋和湖泊沉积物中,研究工作已涉及到古植被、古温度、古降水量、古大气CO₂浓度和古季风等的恢复.文章介绍利用气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、气相色谱-热转换-同位素比质谱仪分析了一个长40cm泥炭岩芯(约222年)的生物标志化合物的分布及其单体氢同位素.结果显示,不管是生物标志化合物的分布,还是其单体稳定同位素特征都记载了气候(温度)的变化.正构脂肪酸的碳优势指数(CPI值)、正构烷烃C23/C31比值、正构烷烃C23的δD值与温度有很好的对应关系.     

巢湖地区二叠系栖霞组和三叠系南陵湖组石灰岩生物标志物特征与生烃潜力——以平顶山和马家山剖面为例

对安徽巢湖地区平顶山和马家山剖面下二叠统栖霞组和下三叠统南陵湖组进行了地层沉积特征及暗色石灰岩生烃潜力的综合分析,并对这两个层位的样品进行了饱和烃生物标志物特征研究。结果表明,两个层位的石灰岩都属于有效烃源岩,均具有一定的生烃潜力。南陵湖组石灰岩饱和烃以高丰度的长链三环萜烷、重排藿烷、重排甾烷为特征,表明其形成于偏弱氧化的沉积环境。栖霞组沉积期水体能量相对较低,受陆源物质影响明显,栖霞组石灰岩萜烷系列为常规的分布模式,但其甾烷成熟度参数明显低于平衡值,认为高的热演化程度是造成栖霞组石灰岩20S/(20S+20R)-ααα-C29甾烷值和ββ/(ββ+αα)-C29甾烷值"倒转"的主要原因。     

太湖梅梁湾藻华暴发消退-周期表层水体溶解性有机质分子特征

人类活动引起的富营养化对太湖的碳循环模式可能产生严重影响,精细描述太湖藻华暴发-消退周期的溶解性有机质分子是了解太湖碳库动态变化的关键.本研究利用傅立叶变换离子回旋共振质谱技术,以太湖北部梅梁湾2017年5月至2018年5月的表层水体为研究对象,解析藻华暴发-消退周期溶解性有机质的来源和分子组成特征,进而理解浮游藻类异常增殖对水体溶解性有机质的影响及其在区域碳循环中的角色.研究结果表明,藻华暴发期浮游藻类生产力显著增加,使得表层水体的溶解性有机质从含量到分子组成均发生剧烈改变.含量上表现为溶解性有机碳浓度升高,分子组成上表现为CHO类化合物和以脂肪族类化合物为代表的活性组分占比增加,特征化合物以相对高饱和度和高含氧的小质量数分子为主.而在藻华消退期,随着藻类有机质贡献的减少和有机质降解过程的持续进行,含量上表现为溶解性有机碳浓度下降,分子组成上表现为CHOS、CHONS类化合物和富羧酸脂环类化合物等惰性分子占比增加,特征化合物以大质量数分子和相对低饱和度和低含氧的小质量数分子为主.研究结果表明,太湖水体的溶解性有机质分子组成在藻华暴发期受藻类有机质输入控制,在消退期受藻类有机质降解的影响.     

烃源岩热模拟分子标志物演化特征及分子解析

为了研究地质体中分子标志物随热成熟度的演化规律,开展了烃源岩热模拟实验,并对产物进行了分子标志物定量及分子解析。结果表明,随着模拟温度的增高,三环萜烷和藿烷含量均逐渐降低,但降低幅度有差异,藿烷和高相对分子质量的三环萜烷降低幅度大于低相对分子质量的三环萜烷,导致在热模拟温度升至370℃的情况下,低相对分子质量三环萜烷的峰高高于藿烷;高相对分子质量甾烷含量降低幅度大于低相对分子质量甾烷,相同相对分子质量不同构型化合物甾烷热解速率不一致,同碳数ααα甾烷热解速率大于αββ甾烷,低相对分子质量的甾烷定量结果随热模拟温度升高先降低后升高再降低;低碳数的芳烃含量随热模拟温度升高先降低后升高,高碳数芳烃含量则一直处于降低状态。分子解析认为,C₁₉和C₂₀三环萜烷主要来自于高碳数三环萜烷的裂解,藿烷的贡献极低;17α(H)C₂₇三降藿烷(Tm)来自高碳数藿烷的贡献,18α(H)C₂₇三降藿烷(Ts)没有其他化合物加入;相同质量前提下,C₂₉甾烷裂解速率为:C₂₉ααS&...     

星际E型CH3CN与H2的碰撞跃迁速率系数的理论计算

继本文作者对星际Ａ型ＣＨ３ＣＮ与Ｈ２含超精细能级的碰撞过程的研究之后，又计算了星际分子云条件下Ｅ型ＣＨ３ＣＮ与Ｈ２的碰撞跃迁速率系数。为研究分子云与恒星形成区的物理、化学性质提供了有用的基础分子数据。     

暗云L1211的C~（18）O（J＝1－0）分子发射谱线的观测

本文作者首次对暗云Ｌ１２１１的Ｃ~（１８）Ｏ（Ｊ＝１－０）分子发射谱线进行了观测，发现了暗云Ｌ１２１１致密核的Ｃ~（１８）Ｏ（Ｊ＝１－０）的宽翼发射谱线和它的结构，得到了核区Ｃ~（１８）Ｏ（Ｊ＝１－０）分子的谱线轮廓图、强度分布图、速度分段积分等高图、速度位置图。     

用于分子谱线观测的512路数字式自相关频谱仪

本文简要介绍了采用一比特自相关技术实现的５１２路数字式自相关频谱仪的工作原理及系统的硬件和软件构成。该频谱仪主要用于分米及ｃｍ波段分子谱线观测。频谱仪系统时钟可在６２５ＫＨｚ和２０ＭＨｚ之间按２的倍率选择，最大分析带宽为１０ＭＨｚ。最高频率分辨率为０．６１ＫＨｚ，相应于１８ｃｍ波段的速度分辨率为０．１ｋｍ／ｓ。文章最后给出了利用上海天文台２５ｍ射电望远镜观测ＯＨ脉泽源的结果。     

暗云L1211的C^18O（J=1—0）分子发射谱线的观测

本文作者首次对暗云Ｌ１２１１的Ｃ＾１８Ｏ（Ｊ＝１－０）分子发射谱线进行了观测，发现了暗云Ｌ１２１１致密核的Ｃ＾１８Ｏ（Ｊ＝１－０）的宽翼发射谱线和它的结构，得到了核区Ｃ＾１８Ｏ（Ｊ＝１－０）分子的谱线轮廓图、强度分布图、速度分段积分等高图、速度位置图。     

Cepheus C的C^18O（J=1—0）分子辐射的观测—多核结构

利用日本名古屋大学天体物理系的毫米波射电望远镜对ＣｅｐｈｅｕｓＣ的Ｃ＾１８Ｏ（Ｊ＝１－０）分子辐射首次进行了观测，得到了强度分布图。从强度分布图上，我们发现Ｃ＾１８Ｏ（Ｊ＝１－０）分子的分布呈现三个核。通过计算得到了三个核的物理参数。