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。     

秋茄和榕树叶片中正构烷烃分布和单体化合物δ13C值及其光合作用

对深圳福田、阳江、海南新竹红树林秋茄Kandelia candel及海口榕树Ficusm icrocarpa叶中类脂物进行萃取,分离出正构烷烃,通过气相色谱(GC)及色谱-质谱(GC MS)分析,测出了正构烷烃的碳数分布和相对含量.气相色谱-稳定同位素比质谱仪(GC-IRMS)测定了正构烷烃单体化合物的稳定同位素组成δ13C.秋茄叶和榕树叶正构烷烃的碳数分布均为C17C33,主要集中在C23-C31(＞90%).化合物含量最高为C27的有深圳福田秋茄、海南新竹秋茄、海口榕树,而阳江秋茄为C25.单体化合物的稳定同位素δ13C深圳福田秋茄为-31.42‰-34.48‰,阳江秋茄为-31.69‰-33.62‰,海南新竹秋茄为-30.30‰-33.04‰,海口榕树为-29.92‰33.56‰;平均值分别为-32.95‰、32.67‰、31.67‰、-31.74‰.结果表明,秋茄和陆地植物榕树的光合作用都是通过C3途径,是典型C3植物.     

The influence of island generated eddies on the carbon dioxide system, south of the Canary Islands

Measurements of surface partial pressure of CO₂ and water column alkalinity, pH_T, nutrients, oxygen, fluorescence and hydrography were carried out, south of the Canary Islands during September 1998. Cyclonic and anticyclonic eddies were alternatively observed from the northwestern area to the central area of the Canary Islands. Nutrient pumping and vertical uplifting of the deep chlorophyll maximum by cyclonic eddies were also ascertained by upward displacement of dissolved inorganic carbon. A model was applied to determine the net inorganic carbon balance in the cyclonic eddy. The fluxes were determined considering both the diffusive and convective contributions from the upward pumping and the corresponding horizontal transport of water outside the area. An increase in the total inorganic carbon concentration in the upper layers inside the eddy field of 133 mmol C m^− 2 d^− 1 was determined. The upward flux of inorganic carbon decreased the effect of the increased primary production on the carbon dioxide chemistry. The reduced fCO₂ inside the cyclonic eddy, 15 μatm lower than that observed in non-affected surface water, was explained by thermodynamic aspects, biological activity, eddy upward pumping and diffusion and air–sea water exchange effects.     

贵阳地表水—地下水的硫和氯同位素组成特征及其污染物示踪意义

喀斯特地表水和地下水的交换活跃,地下水系统容易受到地表污染物的污染。为了解喀斯特城市地表水—地下水系统污染特征和污染物质来源,对贵阳市地表水、地下水、雨水和城市排污污水的硫同位素和氯同位素组成变化进行了研究。贵阳市不同类型水体的δ³⁷Cl值在-4.07‰～+2.03‰之间变化,δ34SSO4值变化为-20.4‰～+20.9‰。大气输入物质和城市排污污水的δ³⁷Cl、δ³⁴S及Cl^-/SO₄^2-比值与地表水和地下水的不同,稳定硫和氯同位素的结合研究为示踪地下水污染物来源提供了有效研究手段。贵阳市地下水中的Cl^-和SO^₄2-至少有4种来源,人为活动通过城市排污和大气输入向地下水系统大量输入了硫酸盐和氯离子。      

中更新世气候转型期南海北部和南部的气候变化差异

选取大洋钻探ODP184航次在南海北部采集的1144站为研究材料,通过分析中更新世0.4～1.4Ma期间506个样品中浮游有孔虫氧、碳稳定同位素的变化特征,并与南海南部ODP 1143站和西太平洋暖池ODP 807站的同位素资料进行比较,发现南海北部的氧、碳稳定同位素及其差值的变化响应中更新世气候转型事件,在中更新世距今约0.9Ma之后100ka的偏心率周期明显增强。在中更新世气候转型之前,南海北部、南海南部和赤道西太平洋都呈现出典型的热带气候特征,具有岁差和半岁差的气候周期;转型之后,随着北半球冰盖的进一步扩张,南海北部受东亚冬季风增强的影响而导致温度下降、温跃层变深,但南海南部与赤道西太平洋的温度变化较小且温跃层变浅,说明同属季风区的南海北部和南部对气候变化的响应有所不同。     

IODP 311航次底栖有孔虫碳稳定同位素对天然气水合物地质系统的指示

为了探索海洋天然气水合物背景下有孔虫特征的响应,对综合大洋钻探计划(IODP) 311航次岩芯沉积物中底栖有孔虫Uvigerina peregrina和Bulimina mexicana进行了初步研究。通过对冷泉站位U1328和毗邻的非冷泉站位U1327沉积物中底栖有孔虫Uvigerina peregrina和Bulimina mexicana的显微形貌特征和碳、氧稳定同位素测试等,证实有孔虫壳体未受到后期成岩作用的改造和自生碳酸盐岩的交代影响,有孔虫壳体的碳稳定同位素呈现明显的负偏。其中U1327站位中U.peregrina δ¹³C为-0.67‰～-2.75‰（PDB）,B.mexicana δ¹³C为-0.51‰～-1.52‰（PDB）;U1328站位中U.peregrina δ¹³C为 -0.72‰～-2.71‰（PDB）,B.mexicanaδ¹³C为 -0.58‰～-1.45‰（PDB）。底栖有孔虫壳体的碳稳定同位素负偏成因可能与水合物不稳定分解释放的甲烷厌氧氧化作用和食物源有关,因而可较好地指示海底天然气水合物系统地质背景。     

雾水的D和18O同位素研究进展

凝结水的D、¹⁸O同位素研究目前主要集中在雾水方面,露水和土壤吸附水的相关研究仍属空白。由于形成时的温度较高,大多数雾水的D、¹⁸O同位素较当地雨水富集,但不同类型雾的同位素特征存在差异。平流式海洋雾为单级的蒸发—冷凝封闭循环系统的首次凝结,D、¹⁸O同位素较当地雨水显著富集;热带云雾林中的地形雾与降雨同时发生,且水分源于同一云团,δD、δ¹⁸O值差异较小;内陆辐射雾因部分水汽源于当地水分的再循环,过量氘和δD、δ¹⁸O值高于降雨。目前有少量研究用D、¹⁸O同位素指示雾水对植被、地下水和地表径流的补给作用,但以定性分析为主,基于端元混合模型的定量评价极少。露水和土壤吸附水的稳定同位素研究是干旱区凝结水研究的重要方向;D、¹⁸O同位素与其它同位素或化学指标的结合有助于促进凝结水生态水文效应的研究进展;短间隔、高密度的长期观测和用于稳定同位素分析的凝结水采样器的设计是需要进一步开展的工作。     

河南桐柏县破山银矿和银洞坡金矿的硫同位素研究

河南桐柏县围山城金银成矿带的破山银矿和银洞坡金矿位于河前庄背斜的轴部和两翼,围岩为歪头山岩组,矿体受地层和构造的双重控制。两个矿床的矿石硫同位素δ34S值变化范围很窄,位于-1.8‰～5.3‰之间,具塔式效应,与围岩的硫同位素组成类似,具有深源硫的特征,由混合总体筛分可推测围岩提供了大部分硫源,破山银矿δ34S∑S为2.8‰左右。同时赋矿围岩的Au、Ag含量远远高于地壳丰度,因此可推断成矿物质主要来源于围岩歪头山岩组。     

西湖茶园茶叶铅污染铅同位素示踪

通过对西湖茶园的植物和土壤样品进行一系列的调查,以着力寻找茶叶的铅污染源。利用铅同位素技术对西湖茶园的土壤、茶叶和城区的燃煤、大气气溶胶、汽车尾气进行铅同位素示踪研究。研究表明,茶园土壤铅物质的可溶相具同源性和残查态偏于多源性。清洗后的茶叶铅含量显著降低,但其同位素组成不发生明显改变,显示出茶叶中的铅与叶面空气沉降物中的铅同源。不同介质铅同位素对比值平均值呈现表土、大气(气溶胶)、煤的w(²⁰⁶Pb)/w(²⁰⁷Pb)与茶叶趋于相近,汽油低之;表土、大气(气溶胶)、汽油的w(²⁰⁸Pb)/〔w(²⁰⁶Pb)+w(²⁰⁷Pb)〕与茶叶趋于相近,煤略高之。不同区域茶叶铅物质具同源性,与种植的农业地质背景无关。在煤燃烧、气化过程中,Pb进入大气,通过大气沉降或被茶树吸收或附着在茶叶叶面;汽车尾气的排放是茶树铅污染的重要原因之一。     

Geochemical characteristics and source analysis of inflow of mine water in Wang’ershan Gold Mine, Shandong

Through a systematic observation of water level and temperature, and a comprehensive analysis of the data on major/trace elements, nitrite, hydrogen-oxygen isotopes, the conclusion has been drawn that there are two relatively independent groundwater systems (cool water and hot water), and the geochemical indicators of hot/cool waters are described. The cool water system is relatively enriched in Ca2 , Mg2 and HCO3-. Its TDS is relatively low, about 1400–1800 mg/L. The hot water system is relatively enriched in K , Na , Cl- and SO42-. Its TDS is relatively high, about 2200–2300 mg/L. The cool water system is enriched in Ba, Ga, Cd, and the hot water system is enriched in B, Ti, Cr, Ni, Cu, Mo, Rb, and Cs, relatively. Especially, the contents of Rb and Cs in the hot water system are more than five times as high as those in the cool water system. The NO3- contents of cool water discharged from the gold mine are relatively high, and those of hot water are extremely low. The δD and δ18O values follow an increasing order of surface water>mine cool water>mine hot water. The cool water comes mainly from the lateral supply of phreatic water, while the hot water comes mainly from the vertical supply of deeply circulating structure-fracture water. The ratio of cool water over hot water was estimated to be about 1:1 by a water quality model..