半干旱岩溶区土壤次生碳酸盐比例及对岩溶碳汇计算的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄奇波  覃小群  刘朋雨  张连凯  苏春田 《中国岩溶》2016,35(2):164-172

定量评价半干旱岩溶区土壤次生碳酸盐比例和来源有助于认识土壤系统影响岩溶作用的机理。选取山西晋中盆地西南,吕梁山东侧的半干旱岩溶区马跑神泉小流域为研究对象,通过对林地、退耕地、灌丛地土壤剖面进行分层取样并测定碳酸盐含量及其δ13C、CO2浓度及其δ13C值,分析其随深度的变化规律和控制因素;并结合研究区碳酸盐岩的δ13C值计算3个剖面各层土壤次生碳酸盐所占比例。研究结果表明:3个土壤剖面的碳酸盐含量、CO2浓度在0~50 cm土层随深度增加而增加,在50~70 cm土层随深度增加而减少;土壤碳酸盐δ13C值、δ13CCO2值在0~50 cm土层随深度增加而偏负,在50~70 cm土层随深度增加而偏重;土壤碳酸盐含量及其δ13C值主要受次生碳酸盐比例控制,而土壤CO2及其δ13CCO2值在上层主要受大气CO2和土壤有机质分解生成的CO2共同影响,下层还受土-岩界面岩溶作用过程制约;退耕地、林地、灌丛剖面次生碳酸盐所占比例的均值分别为52%、42%和32%,证实北方半干旱岩溶区土壤中存在原生碳酸盐向次生碳酸盐转化过程。   相似文献   

蓟县早寒武-新元古不整合界面处风化壳碳酸盐碳、氧同位素组成特征   总被引：6，自引：2，他引：4       下载免费PDF全文

李任伟  陈锦石  陈志明 《地质科学》2000,35(1):55-59

由于土壤中有机质降解产生的CO₂ 和淡水成岩作用的影响,在蓟县早寒武世和晚元古代景儿峪组不整合界面处古风化壳中碳酸盐的δ¹³C值和δ¹⁸O 值明显偏负,从风化壳向下往原岩的方向,δ¹³C和δ¹⁸O 数值逐渐增加;此外,与风化壳上、下碳酸盐岩地层的δ¹³C和δ¹⁸O 数值具有明显的差别。上述同位素组成特征可以用于其它古风化壳剖面及地层不整合界面的判识。  相似文献   

青藏高原北部植物叶片碳同位素组成的空间特征   总被引：30，自引：5，他引：25  

陈拓  杨梅学  冯虎元  徐世健  强维亚  何元庆  安黎哲 《冰川冻土》2003,25(1):83-87

测定了青藏高原北部13个地点101份草本植物叶片碳同位素组成(δ¹³C值), 结果发现, 植物叶片δ¹³C值的分布范围在-29.2‰～-23.8‰之间, 平均值约为-26.89‰, 明显低于全球高海拔植物叶片δ¹³C值(-2.6‰) ; 而植物叶片δ¹³C值随海拔和经、纬度的变化趋势与其它同类报道相似:随着海拔的升高和经、纬度的降低, 植物叶片δ¹³C值呈现升高趋势. 叶片δ¹³C值也随土壤含水量和土壤温度的变化而变化:土壤含水量越高, 土壤温度越低, 植物叶片δ¹³C值越小, 但它们之间的相关关系不具统计学意义. 初步分析表明, 大气压力 (CO₂分压)和温度的协同变化导致了叶片δ¹³C值随着海拔变化的分布格局, 而温度和相对湿度的变化是引起叶片δ¹³C值的经、纬度效应的主要因子.  相似文献   

济阳坳陷奥陶系碳酸盐岩及缝洞充填方解石C、O同位素特征及其意义   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张云峰  王清晨 《地质科学》2007,42(3):570-578

对济阳坳陷奥陶系碳酸盐原岩及孔洞缝中充填方解石进行了C、O同位素测定,结果表明孔洞缝充填方解石的δ¹³C和δ¹⁸O值比原岩偏负。奥陶系三山子组和马家沟组孔缝中充填的方解石C、O同位素演化有很大区别,前者的δ¹³C和δ¹⁸O值均为负值,δ¹³C向较高负值偏移,δ¹⁸O值向较低负值偏移;马家沟组八陡段孔缝充填方解石的δ¹³C和δ¹⁸O值也多为负值,δ¹³C向较正值方向偏移,δ¹⁸O值向较高负值偏移。奥陶系碳酸盐岩孔缝充填方解石形成于大气淡水环境和埋藏成岩环境,次生孔洞可能主要形成于早期表生阶段,裂缝形成于中-新生代的构造运动,方解石主要充填于埋藏环境中。次生孔缝的主要形成时期早于油气大量运移期,对古潜山油藏的形成有利。  相似文献   

岩浆去气作用碳硫同位素效应   总被引：8，自引：0，他引：8       下载免费PDF全文

郑永飞  傅斌 《地质科学》1996,31(1):43-53

根据开放体系条件下的瑞利分馏原理,并考虑岩浆中可能溶解的合碳和含硫组分,从理论上定量模式了岩浆去气作用对火成岩碳、硫同位素组成的影响。结果表明,岩浆CO₂去气作用能够导致岩石中碳酸盐显着亏损¹³C,其δ¹³C值能够从原始-5‰变化到-20‰(PDB);岩浆CH₄去气作用则导致岩石中碳酸盐相对富集¹³C,其δ¹³C值能够从原始-5‰变化到+4‰。岩浆SO₂去气作用可以导致岩石中硫化物显着亏损³⁴S,其δ³⁴S值能够从0‰变化到-8‰(CDT);岩浆H₂S去气作用则导致岩石中的硫化物相对富集4S,其δ³⁴S值能够从0‰变化到+6‰。因此,除源岩原始同位素不均一性和地壳物质混染能引起火成岩的碳、硫同位素组成发生较大变化外,岩浆去气作用也是重要原因之一。  相似文献   

土地利用变化对高寒草甸土壤有机质更新的影响     

陶贞  沈承德  高全洲  孙彦敏  易惟熙  李英年 《冰川冻土》2007,29(2):217-225

对青藏高原海北站区的自然土壤和扰动土壤进行高分辨率采样,测定土壤根系、有机碳及其¹⁴C含量;用¹⁴C示踪技术探讨土地利用变化对高寒草甸土壤有机质更新的影响.研究表明,土地利用变化对高寒草甸土壤碳循环影响显著.耕作活动导致扰动土壤有机碳储量比自然土壤增加29.35%;扰动土壤剖面10~50 cm深土壤有机质的¹⁴C含量相对富集;自然土壤大多数有机碳储存在土壤表层,更新时间<50 a,同一深度扰动土壤有机碳储量显著少,更新时间长(171~294 a);自然土壤10 cm以下有机碳主要为更新时间>1 000 a的稳定碳所控制,扰动土壤的相应值出现在40 cm以下;自然土壤有机质更新产生的CO₂通量为114 gC·m^-2·a^-1,扰动土壤为48.7 gC·m^-2·a^-1.  相似文献   

华北寒武纪苗岭世晚期δ¹³C演化及生态环境特征     

左景勋  朱学剑  陈泳霖  翟文建 《沉积学报》2023,41(1):289-302

豫北和鲁西地区寒武系苗岭统上部δ¹³C演化表现为下降趋势,芙蓉统下部δ¹³C呈上升趋势,并表现出显著正漂移,这次δ¹³C正漂移出现在三叶虫Chuangia带内,可与世界各地芙蓉统排碧阶的δ¹³C正漂移(SPICE)对比。δ¹³C演化趋势与三叶虫、牙形石、浮游植物的繁盛与萧条表现出一定的耦合关系。苗岭世晚期三叶虫大规模绝灭时期,δ¹³C呈逐渐降低趋势,苗岭世末期新的三叶虫科大量出现时期,δ¹³C呈上升趋势。另外,海平面升降对δ¹³C演化具有明显的影响,海侵时期沉积的碳酸盐岩其δ¹³C呈逐渐增大趋势,高水位早期沉积的碳酸盐岩具有较高的δ¹³C值,高水位晚期或海平面下降期沉积的碳酸盐岩的δ¹³C呈逐渐下降趋势。海平面变化是导致生态环境变化、生物群落演化、碳同位素组成演化的关键因素。  相似文献   

青藏高原不同生境中祁连圆柏叶片δ13C变化及其与环境和树高的关系     

张有福  陈拓  张鹏  徐国保 《冰川冻土》2015,37(5):1388-1395

以分布于青藏高原东北缘的优势乔木祁连圆柏为研究对象,分析了叶片δ¹³C值变化及其与树高、土壤含水量、降雨量和叶片碳氮含量的关系.研究结果表明:研究区祁连圆柏叶片δ¹³C值的变化范围为-28.58‰~-23.95‰,平均值为-25.66‰,变化幅度为4.63‰,而同一生境不同个体之间的变化幅度为2.69‰和2.93‰,说明祁连圆柏叶片δ¹³C值的变化是植物自身遗传特性与环境因子共同作用的结果.叶片δ¹³C值与树高呈明显的负相关关系(p<0.01),并且这种关系不随采样位点的不同而改变;与叶片C和N含量不相关,而与土壤含水量和年平均降水量显著负相关(p<0.001).  相似文献   

新疆阿勒泰地区小冰期特征的树轮δ13C记录   总被引：9，自引：6，他引：3  

陈拓  秦大河  刘晓宏  李江风  任贾文  孙维贞 《冰川冻土》2002,24(1):83-86

建立了新疆阿勒泰地区一个长约450a的落叶松树轮碳同位素年表.该年表一个最为明显的特点是1850年后年轮δ¹³C显著降低,这是化石燃料燃烧和土地利用方式改变的缘故.在1550—1850年期间,该年表经历了明显的距平“正负”(即暖冷)变化:17世纪年轮δ¹³C值相对偏负,气温较低,18世纪年轮δ¹³C值相对偏正,温度较高.根据已有的树轮δ¹³C温度系数,17世纪的温度相对偏低约0.67～2.46℃.广泛的区域性对比表明,该年表所揭示的小冰期温度变化具有较高的可信度。  相似文献   

衢州市上方镇方解石矿床碳、氧同位素地球化学特征     

刘成东  刘友  万建军  谭双  赵严  张辉  梁良  肖俊  张书嘉 《矿物岩石地球化学通报》2019,(2):374-378,394

为研究浙江省衢州市上方镇方解石矿床的成岩成矿环境,采集了上方镇方解石矿床中的大理岩样品,用MAT-253型气体同位素质谱仪对其进行了碳、氧同位素分析测试。结果表明,样品的δ¹³C_PDB和δ¹⁸O_SMOW均值分别为-1.32‰和18.25‰,计算的盐度指数Z值为97.42～130.08,均值为118.50,在δ¹⁸O_SMOW-δ¹³C_PDB图解上大多数样品点落于海相碳酸盐与碳酸盐溶解作用范围内,上方镇方解石矿床大理岩的原岩应为沉积成因,可能形成于宽阔的海洋环境。  相似文献   

森林土壤微生物与植物碳源的磷脂脂肪酸及其单体同位素研究     

姜懿珊  孙迎韬  张干  罗春玲 《地球化学》2022,51(1):9-18

森林生态系统的土壤微生物群落组成和活性,是影响生物地球化学循环、有机质代谢和土壤质量的关键因素.磷脂脂肪酸(PLFA)是一类可有效表征活体微生物群落结构的生物标志物,而其单体稳定碳同位素(δ13C)水平对土壤微生物植物碳代谢具有独特的指示作用.本次研究以土壤PLFA为对象,分析了我国位处纬度梯度带上(24°N～47°N...  相似文献   

塔里木盆地荒漠植物与表土碳同位素组成研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

马剑英  陈发虎  夏敦胜  张慧文 《冰川冻土》2007,29(1):144-148

表土有机质碳同位素组成(δ¹³C_org)反映了来自于地表各种植物δ¹³C_org的一个混合信息.要从沉积物δ¹³C_org中提取可靠的植被信息,需要系统研究现代表土有机质δ¹³C_org与地表植被δ¹³C_org的差异.初步研究了塔里木盆地主要现代植被及土壤碳同位素组成,对比不同地区土壤和地表植被δ¹³C_org的差异.结果表明:塔里木盆地柽柳属种群中植物与表土碳同位素组成之间存在显著相关关系,说明在干旱地区土壤中微生物和水生生物等的干扰因素可以忽略,其现代土壤的同位素组成只与地表相应的主要植被类型有关.塔里木盆地柽柳属种群中表土有机质δ¹³C_org值比地表植被δ¹³C_org值平均偏正1.71‰左右,不同于其它地区表土和地表植被δ¹³C_org差异(2.2‰,1‰,0.5‰)的结果,反映不同地区表土和地表植被有机质δ¹³C_org值差异不同.在利用沉积物δ¹³C_org值提取古生态植被信息时,应考虑到不同地区土壤有机质与地表植被δ¹³C_org值的不同差异会影响植被中C₃、C₄植物组成情况.  相似文献   

Stable isotope studies and processes of carbonate formation in Hungarian alkali basalts and lamprophyres: evolution of magmatic fluids and magma-sediment interactions   总被引：2，自引：0，他引：2  

A. Demény  S. Harangi 《Lithos》1996,37(4):335-349

Processes of carbonate formation have been related to C and O isotopic compositions in the Mesozoic alkali basalt (Mecsek Mts.) and lamprophyre (Transdanubian Range) suites of Hungary. In the studied magrnatic rocks, carbonates are present as ocelli, amygdales, xenoliths, veins and groundmass carbonate. C and O isotope studies of these types of carbonate have yielded information on the origin of the carbonates and indicated the following processes of formation that determined the δ¹³C and δ¹⁸O values of the carbonates:(1)Crystallization of magmatic carbonate. Textural characteristics and δ¹³C values suggest formation of magmatic carbonate in alkali basalt and lamprophyre dikes, whereas the δ¹⁸O compositions of these carbonates indicate low temperature oxygen isotope exchange with magmatic fluids.(2) Assimilation of sedimentary carbonate by silicate magmas. Even completely recrystallized amygdales and ocelli of basalts and lamprophyres have preserved their sedimentary δ¹³C values. In contrast, variations in the extent of mobilization and isotope exchange with magmatic fluids are reflected in differences in the ranges of the δ¹⁸O values of amygdales, ocelli and veins, and can be attributed to different amounts of fluids involved in the magmatic events.(3) Low temperature alteration of magmatic rocks caused only ¹⁸O-enrichment in the carbonate amygdales of basalts and the groundmass carbonates of lamprophyres, indicating that no externally-derived CO₂ was present in the alteration fluids.(4) Degassing of magma and magmatic fluid. Correlations between δ¹³C and δ¹⁸O data, magma crystallization depths and amygdale sizes in the alkali basalts suggest that CO₂ degassing has been responsible for the negative δ¹³C and positive δ¹⁸O shifts observed. A similar trend was found in the lamprophyres, but the extent of the δ¹⁸O shift indicates that in these rocks H₂O degassing also played an important role.  相似文献   

A study of the chemistry of pore fluids and authigenic carbonates in methane seep environments: Kodiak Trench, Hydrate Ridge, Monterey Bay, and Eel River Basin   总被引：3，自引：0，他引：3  

Joris Gieskes  Chris Mahn  Shelley Day  Jonathan B. Martin  Jens Greinert  Tony Rathburn  Brian McAdoo 《Chemical Geology》2005,220(3-4):329-345

Analyses of the chemical and isotopic composition of carbonates rocks recovered from methane seepage areas of the Kodiak Trench, Hydrate Ridge, Monterey Bay Clam Flats, and the Eel River Basin, coupled with the studies of the chemistry of the pore fluids, have shown that these carbonates have grown within the sediment column. Geochemical profiles of pore fluids show that, in deep water seeps (Kodiak Trench—4450 m; Monterey Bay—1000 m; Hydrate Ridge—650 m), δ¹³C (DIC) values are low (isotopically light), whereas in the Eel River area ( 350–500 m), δ¹³C (DIC) values are much higher (isotopically heavier). In all cases, the δ¹³C values indicate that processes of methane oxidation, associated with sulfate reduction, are dominant in the shallow sediments. Data on the isotopic composition of authigenic carbonates found at sites in Kodiak Trench, Eel River Basin South, and Eel River Basin North indicate a variable composition and origin in different geochemical environments. Some of the authigenic carbonates from the study sites show a trend in their δ¹³C values similar to those of the pore fluids obtained in their vicinity, suggesting formation at relatively shallow depths, but others indicate formation at greater sediment depths. The latter usually consist of high magnesium calcite or dolomite, which, from their high values of δ¹³C (up to 23‰;) and δ¹⁸O (up to 7.5‰), suggest formation in the deeper horizons of the sediments, in the zone of methanogenesis. These observations are in agreement with observations by other workers at Hydrate Ridge, in Monterey Bay, and in the Eel River Basin.  相似文献