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在过去全球气候变化研究中,生物CaCO3壳体的稳定同位素组成是常见的古气候替代性指标,被用来重建古气候变化历史,而生物成因文石质矿物的方解石化则是自然界较为常见的现象,该过程会导致生物壳体稳定同位素组成发生改变,从而影响古气候重建的准确性。利用陆生蜗牛Achatina fulica的文石壳体在空气背景下进行高温加热实验,来揭示加热前后样品中方解石含量和碳同位素组成的变化。结果表明:随着温度的升高,方解石含量增高;文石方解石化过程受壳体有机质含量的影响,相同加热温度和时间条件下,未采用双氧水处理的方解石含量比采用双氧水处理的方解石含量低;高温加热的壳体样品比原始样品碳同位素组成偏负;较短时间实验条件下,温度对文石方解石化过程起主导作用,并且双氧水处理也会对文石方解石化有所影响;造成样品碳同位素组成偏负可能是因为加热过程中样品与空气CO2发生了碳同位素交换反应,而不是因为矿物相变。因此,在利用蜗牛壳体碳同位素组成进行古环境重建时,需考虑文石方解石化过程对壳体碳同位素组成变化的影响。 相似文献
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陆生蜗牛响应气候环境变化敏感,其壳体化石碳氧同位素组成(δ13C和δ18O)具有重建古生态和古大气水文条件的巨大潜力。然而目前针对中国黄土古土壤沉积序列中蜗牛化石碳氧同位素组成开展的古环境古气候重建研究却仍然不足,根源在于对蜗牛壳体δ13C和δ18O指标气候意义的认识仍不明确。文章从现代过程研究着手,综述了目前有关蜗牛壳体δ13C和δ18O气候环境意义的研究进展,并指出各自指标存在受控因子的复杂性和多解性等问题。通过总结这些研究认为:陆生蜗牛壳体δ13C值主要通过反映植物(尤其C3)δ13C值变化来进一步响应当地降水量变化,进而指示环境的干湿程度,但同时需要考虑环境碳酸盐、大气CO2等额外因子对壳体δ13C的影响;壳体δ18O值可以在较大程度上反映大气降水δ18O值变化,但同时需要考虑蒸发作用和温度等因素对壳体δ18O的影响;壳体δ13C和δ18O在作为气候指标时常受区域和蜗牛种属等因素影响。此外,还介绍了目前中国北方黄土地层中蜗牛壳体化石稳定同位素组成重建季风变化的研究进展和近十年来有关蜗牛壳体团簇同位素新方法的研究进展。最后,论文针对壳体δ13C和δ18O指标存在的问题提出可能的解决办法,并对以后蜗牛碳氧同位素古环境研究方向进行展望。
相似文献3.
黄土和沉积岩中分离方解石和白云石的方法实验 总被引:12,自引:0,他引:12
采用不同浓度的HCl、HAc、NH4Ac及NH4Ac-HAc缓冲深液对典型黄土剖面的黄土样品进行了系统的浸取实验,结果表明,稀HAc是分离方解石与白云石的最佳深剂,在浸取实验中对14种不同元素含量进行测试,多数元素的含量有变化,用稀HAc溶液浸取所得的浸取注中^87Sr/^86Sr的测定结果与使用稀HCl浸取的浸取液中^87Sr/^86Sr测定值有一定的差别,方法可满足在古气候研究中对不同成因碳酸盐利用的要求。 相似文献
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洛川黄土纳米尺度观察:纳米棒状方解石 总被引:6,自引:0,他引:6
本文对洛川黄土剖面典型样品进行了透射电镜分析,发现黄土中存在纳米棒状方解石。此类方解石直径30~50nm,长度几百纳米至几微米。纳米棒状晶体有圆滑地粗细变化和弯曲现象,偶见晶体连接成树枝状或晶体直角连接形成框架状形态。X-射线能谱分析显示方解石有少量的镁、磷和硫,这种纳米棒状方解石在国内外文献中鲜有报道。根据纳米尺度研究结果推测,这种纳米棒状方解石形成与生物衍生物诱导的定向结晶有关。纳米棒状方解石是一种重要的黄土堆积时期干旱环境指示矿物,其碳、氧稳定同位素组成代表黄土堆积时气候参数。纳米棒状方解石的发现,对环境中纳米矿物研究、黄土中碳酸盐碳成因及古气候研究具有重要价值。 相似文献
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陆生蜗牛化石稳定同位素组成是一种良好的古环境信息载体,常被用于古环境古气候的重建。由于缺少古环境因子
对蜗牛壳体稳定同位素组成机理性的结论,因此越来越多的研究侧重于对现代蜗牛壳体的环境效应进行探讨。实验室蜗牛
饲养实验则可以通过控制环境因素来确定其对壳体碳酸盐稳定同位素组成的影响程度,从而得到较为确切的结果。该文在
前人的研究基础上,利用Achatina fulica 进行实验室饲养实验。结果表明,在相同的温、湿度下,同种食物喂养的蜗牛壳体
有非常稳定的分馏值,不同食物类型的结果有一定的差异,莴苣叶、玉米粉和饲料喂养的蜗牛壳体相对于食物的分馏值分
别为16.70‰±0.2‰,10.57‰±0.2‰和10.65‰±0.2‰;在20~30℃实验条件下,壳体δ13C并不受环境温度的影响,主要受食
物的影响,并得到两者之间的回归方程为δ13Cs=0.6665δ13Cv+6.2302(n=26);无机碳酸盐对Achatina fulica 壳体文石δ13C值影
响很少;根据端元组分分析方法的统计结果显示,食物是Achatina fulica 壳体碳同位素组成的主要影响因素,贡献值约为
80%±5%,除此以外,大气CO2的贡献值约为20%±5%。 相似文献
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系统梳理了放射性Pd-Ag体系银同位素在行星科学中的发展概况以及稳定银同位素在环境科学示踪和金银矿床中的研究进展.在太阳星云以及行星核的形成过程中,由于107Ag可由107Pd经β衰变产生,而挥发性元素的耗散又会造成早期Pd/Ag的分异,使得Pd-Ag同位素体系可以用于早期太阳系的活动历史研究,例如定义行星核的形成、限定行星形成时代.在稳定银同位素体系中,已探明银同位素组成(δ109Ag)变化范围为-1.0‰~+2.3‰.稳定银同位素组成在不同环境的样品中具有类似于“指纹”特性,可用于确定污染物来源,追溯污染物环境过程,还原真实的环境系统.在金银矿床研究中,具有显著变化的银同位素组成使其在贵金属矿床的形成及演化机制上具有直接的应用意义.目前银同位素在解答行星科学及地球科学等诸多领域问题上仍存在一些尚未解决的难题,例如放射性Pd-Ag体系中太阳系初期107Pd/108Pd比值的精确限定、环境及矿床中银迁移沉积的物理化学过程的复杂耦合同位素分馏机制的确定等. 相似文献
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黄土中蜗牛壳Mn^2+的EPR研究及其古气候意义 总被引:2,自引:0,他引:2
对黄土高原陕西省洛川和甘肃省西峰剖面中黄土-古土壤层中的蜗牛壳进行了EPR波谱分析,同时对洛川地区的现代蜗牛壳也进行了测定。结果显示:(1)不同种类的蜗牛壳具有相近的EPR信号强度,表明不同种类的蜗牛对Mn^2+的吸收没有差异性。(2)黄土层中蜗牛壳的EPR信号强度远大于占土壤中的,即黄土中蜗牛壳所含的Mn^2+远大于古土壤中的蜗牛壳的Mn^2+的含量,说明前者生活在比较还原的条件下,后者形成环境的氧化性较高。因此本认为为蜗牛壳中Mn^2+的含量可反映其生长环境中Mn^2+的含量和氧化还原条件,对古气候的重建具有重要意义。 相似文献
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海洋生物气溶胶增加可能导致晚新生代全球变冷的模型计算 总被引:1,自引:0,他引:1
整合海洋碳、锶、锇同位素记录的地球化学元素循环模型表明,晚新生代大陆化学风化通量随着全球物理侵蚀的增强而升高,促使更多的营养元素磷输入到海洋中,引起海洋生物生产力的爆发,而浮游生物产生大量的二甲基硫最终导致海洋上空的大气气溶胶浓度急剧上升。气溶胶浓度增加一方面会增加云的覆盖率和反射率,据初步估计,该效应导致距今7 Ma 内地表接收的太阳能减少了16.5 Wm-2,相当于全球平衡温度降低13 ℃;另一方面会抑止云层的降水效能,有利于水汽向高纬地区传输并形成降雪,最终促进两极冰盖生长,从而驱动新生代晚期全球性的气候变冷。 相似文献