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碳酸盐岩中碳同位素组成的演化对于古环境研究重要意义。笔者研究了浙江煤山剖面的新元古代地层陡山沱组和灯影组中δ13C，δ18O，87Sr/86Sr以及微量元素含量的演化。所分析的87Sr/86Sr值都大于0.714，同时大多数Mn/Sr比值在4～20之间。因为Sr在海洋中的存留时间很长（约3Ma），盖帽碳酸盐的87Sr/86Sr可指示冰期海水的Sr同位素组成，而在雪球事件期间87Sr/86Sr不可能这么高。在冰期之后，由于冰期前沉积的大量碳酸盐岩和冰期时喷发的玄武岩与陆壳岩石一起风化，海洋87Sr/86Sr也不会升到如此之高，可以认为所研究地层87Sr/86Sr已被成岩改造。大多数δ13O大于－10，并且δ13O和δ13C之间不存在明显的相关关系，表明大多数样品记录了初始的碳同位素组成。δ13C的演化曲线在碳酸盐盖帽以及陡出沱组－灯影组交界呈现明显的负漂移（－4‰～－3‰），在主要的陡山沱和灯影时期则最高升至＋3‰～＋4‰。碳酸盐盖帽中的δ13C负漂移可能由多种原因造成，例如：因为在雪球事件时海洋中光合作用几乎完全中止，造成海水与海底热液中CO2（约－6‰）的δ13C值趋同；冰期后即使生物产量已经快速恢复，但是极高的碳酸盐沉积速率仍会造成较低的δ13C值；原来甲烷水合物在冰期后中释放出甲烷；冰期后原来分层的海洋发生垂向洋流。目前尚不能唯一地确定碳酸盐盖幔中的δ13C负漂移是由某一个原因造成的，可能是由几个因素共同作用的结果。随着生物产量、大气中CO2含量和洋流都在雪球事件之后逐渐恢复正常，陡山沱组碳酸盐岩中δ13C也逐渐升高到正常的正值。当大气中巨量的CO2通过风化、碳酸盐岩沉积和有机质埋藏等途径被移除以后，气候开始变冷。当气个冷到某个临界范围时，强烈的温盐环流造成的上升洋流把富集12C的深部海水带到表层海水，造成陡山沱组－灯影组交界处的δ13C表现负漂移，同时使大气中的CO2升高到正常水平。灯影时期的气候要比陡山沱稳定。大气和海洋环境在几乎整个灯影时期都维持在适合生态系统的状态中，因面灯影组的δ13C大多为正值。 相似文献
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青藏高原咸化湖泊沉积碳酸盐岩碳、氧稳定同位素组成及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原咸化湖泊沉积碳酸盐岩的碳、氧稳定同位素分析数据表明，咸化湖泊沉积碳酸盐岩富集１３Ｃ和１８Ｏ，在很大程度上同海洋沉积碳酸盐岩的１３Ｃ、１８Ｏ同位素区间值重叠，也具有较高的Ｚ值。所以，在运用１３Ｃ、１８Ｏ稳定同位素值或Ｋｅｉｔｈ和Ｗｅｂｅｒ的区分侏罗纪以来的海洋、淡水沉积碳酸盐岩的Ｚ值时，应考虑陆相咸化湖泊沉积碳酸盐岩的特点，以便正确地确定沉积环境 相似文献
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基于海洋沉积确定的始新世晚期至渐新世早期(约33.5 Ma)的气候过渡期是新生代全球性气候事件,但长期以来相关的陆相沉积记录研究则比较缺乏。本文对形成于始新世晚期至渐新世早期的茂名油柑窝组油页岩样品进行了有机质丰度、烃类组成、单体烃碳同位素组成等分析,以期研究低纬度陆相沉积有机质对古近纪始新世-渐新世气候过渡期(EOT)的响应。研究结果显示,埋藏较浅的上部层位样品正构烷烃碳同位素组成显著正偏,为-19.1‰~-25.9‰,平均值为-22.2‰;而下部层位样品正构烷烃碳同位素组成在-23.7‰~-30.2‰,平均值为-26.3‰。两个样品正构烷烃碳同位素组成之差在1.5‰~8.1‰,平均值之差为4.6‰。正构烷烃碳同位素组成的显著差异指示了EOT低纬度陆相古气候变化引起的陆相有机质响应,而这种响应与当时大气CO2浓度和海洋温度降低导致的气候和植物群落变化密切相关,即可能存在着C3植物向C4植物的转化、C4植物的迅速增加并最终导致沉积有机质碳同位素组成的变化;也可能是由于大气CO2浓度降低导致的大气CO2碳同位素组成整体正偏的结果。很显然,进一步详细的连续剖面分析将对研究古近纪EOT低纬度陆相古气候变化提供重要科学依据。 相似文献
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利用多年冻土区湖相沉积物中埋藏植物稳定碳同位素组成重建大气CO2浓度 总被引：5，自引：5，他引：5
沉水植物碳同位素分馏同水中溶解无机碳浓度有一定的关系，因而可以通过青藏高原多年冻土区的湖相沉积物中埋藏沉水植物－－龙须眼子菜（Potamogeton pectinatus)植物屑的碳同位素组成重建该地大气CO2浓度的变化情形，研究结果表明，该地在9．17－6．77ka BP间，大气CO2浓度是整个研究时间段中最低的，其后在6．77－4．56ka BP时期大气CO2浓度增加，在4．56－2．17ka BP之间，大气CO2浓度是整个研究时间内CO2浓度最高的阶段，植物屑的碳同位素组成反映了溶解无机碳浓度的变化，从而可用以重建大气CO2浓度的变化情况。 相似文献
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早寒武世中―晚期是生命演化史上的重要节点。渝东地区寒武系龙王庙组海相碳酸盐岩地层记录了当时海水的碳同位素变化。在确保碳同位素组成有效保留海水原始信息基础上,分析发现龙王庙组61个碳酸盐岩样品的δ~(13)CV-PDB值分布在+2.7‰~-4.3‰之间;碳同位素变化曲线大体上呈先降低、后升高的变化趋势;地层中―下部δ~(13)C值波动幅度大,正、负漂移事件频发,出现可全球对比的幅度约为4‰的正漂移与幅度约为5‰的负漂移事件;地层上部δ~(13)C值具小幅波动,总体正偏。龙王庙组碳酸盐岩的碳同位素特征,受控于海平面变化、风暴沉积、生物演化引起的海洋生产力变化。龙王庙组沉积的早―中期,海平面变化频繁,陆源碎屑注入量波动性增大,风暴沉积发育,海洋环境的稳定性较差,生物种属数量逐渐降低,导致海洋原始生产力下降及碳同位素组成的频繁波动与多次负漂移事件。龙王庙组沉积的中―晚期,海平面长期缓慢上升,风暴沉积发育程度低,海洋环境趋于稳定,生物多样性增强,海洋原始生产力增大,使得碳同位素组成分布较为稳定,多表现为正值。渝东地区龙王庙组碳酸盐岩中δ~(13)C的急速负漂移可能归因于较浅水体、较充足陆源碎屑注入背景下的风暴沉积。 相似文献
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我国广西西北部平果太平剖面二叠系－三叠系界线处为保存良好的海相碳酸盐岩沉积，根据牙形石化石带推断，该剖面在二叠系－三叠系界线处的连续沉积性良性。在该界线附近处，碳同位素组成发生了突然的负向波动，δ^13C从1．3‰－2．2‰（PDB）降至－0．9‰－－0．2‰，波动范围达2．8‰，进入下三叠统后一直呈负向发展；氧同位素组成波动虽不与碳同位素组成同步，但趋势相同，在二叠系－三叠系界线处达到最小值－8．2‰，下降幅度达2‰。这种同位素组成的波动已在我国西藏，浙江等的同时代的沉积中发现，此外，还在中东，北美洲，欧洲等地的二叠系－三叠系界线处发现，因此，它可以成为大区域及至洲际之间的二叠系－三叠系界线对比标志，这同时表明，二叠纪末期的重大地质事件发生的时间短，影响范围大，几乎是全球性的。 相似文献
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若尔盖铀矿床成矿流体中矿化剂来源研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文分析了若尔盖铀矿床含铀热液中 ΣCO2 、碳酸盐岩脱碳化成因的 CO2 、热解有机碳形成的 CO2 的碳同位素组成 ,并与岩浆源碳同位素组成进行了对比。结果表明 ,含铀热液中Σ CO2 的碳同位素组成与岩浆源碳同位素组成接近。说明含矿热液中ΣCO2 来源于深部而不是地层岩石 相似文献
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沉积地层中成矿作用的碳同位素特征和含矿缺氧盆地成因新观点 总被引：2，自引：0，他引：2
沉积盆地内地层中碳的来源 ,根据其碳、氧同位素特征可归纳为 :海洋沉积碳酸盐碳、生物碳、热解非生物成因碳、大气淡水方解石碳和热卤水系统中的无机碳。热水成因的金矿及喷气 沉积矿床中的碳都具有深源成因的无机碳。深部含无机碳的热流体喷溢到海洋底部可以解释为扩张盆地底部形成的缺氧环境和含矿黑色页岩的主导原因 相似文献
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沉积盆地内地层中碳的来源,根据其碳,氧同位素特征可归纳为：海洋沉积碳酸盐碳,生物碳,热解非生物成因碳,大气淡水方解石碳和热卤水系统中的无机碳。热水成因的金矿及喷气－沉积矿床中的碳都具有深源成因的无机碳。深部含无机碳的热流体喷溢到海洋底部可以解释为扩张盆地底部形成的缺氧环境和含矿黑色页岩的主导原因。 相似文献
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Re-Os同位素在沉积地层精确定年及古环境反演中的应用进展 总被引：6，自引：0，他引：6
Re-Os同位素亲有机质的性质,使得富有机质沉积岩在沉积的过程中能够吸附富集海水中的Re、Os,沉积岩的沉积压实过程也是其中Re-Os同位素体系封闭计时的过程,沉积岩Re-Os同位素等时线年龄代表地层沉积时代,Os同位素初始比值187Os/188Os反映沉积时海水的Os同位素比值。Re-Os同位素体系在富有机质沉积岩中的成功应用,能够直接确定地层沉积时代,从而对地层界线进行直接厘定,并且能够对一些沉积矿床形成时代、冰川事件发生时代进行厘定和限制。通过沉积岩Re-Os同位素特征,可以对古环境进行反演,有助于了解全球大气海洋的演化,气候的变化,对研究生物灭绝等重大地质事件发生的时限和机制以及金属矿床的成矿物质来源具有重要意义。文章阐述了Re-Os同位素在富有机质沉积岩中应用的原理,并列举了Re-Os同位素在沉积地层精确定年及古环境反演中应用实例,说明了富有机质沉积岩Re-Os同位素分析精度及其影响因素,以使Re-Os同位素体系作为一种强有力的工具,解决更多的沉积地层时代问题以及更好地对古环境进行反演。 相似文献
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四川盆地古生代海相地层沉积厚度巨大。奥陶系碳酸盐岩的碳氧同位素组成受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始海洋的同位素组成:δ^(13)C_(PDB)值分布区间为0.17‰~-6.20‰,δ^(18)O_(PDB)值分布区间为-4.98‰~-11.07‰,δ^(18)O_(PDB)与δ^(13)C_(PDB)两者不存在明显的线性关系。碳氧同位素对比表明,四川盆地下奥陶统碳氧同位素值与全球下奥陶统的碳氧同位素分布区间基本一致,并且碳同位素值曲线识别了具有全球对比特征的TSICE正漂事件,显示奥陶系碳同位素曲线具有全球可对比性。同时,四川盆地奥陶系桐梓组中期δ^(13)C_(PDB)平均值从-1.62‰负漂为-4.87‰,发生了显著的负漂移事件,分析认为在四川盆地早奥陶世早期由西向东的海退事件导致海洋生产力急速下降是造成δ^(13)C_(PDB)值的负漂移主要原因。桐梓组中上部δ^(18)O_(PDB)大幅度负向偏移,表明桐梓组中期有一个短时期温度升高、盐度降低的过程。研究揭示奥陶系碳氧同位素可以有效的辅助该区的地层划分对比,并且四川盆地早奥陶世发生过显著的海退事件。 相似文献
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根据对六景泥盆系碳酸盐岩碳同位素组成的系统分析表明：从落霍柯夫期到布拉格期海洋中的δ~１３Ｃ是逐渐变重，埃姆斯期明显变轻．艾菲尔期又开始变重，特别是基维特期有较明显的正向偏移，并继续向上变重，至弗拉斯期与法门期之交达到最大，尔后逐渐变轻，反映了泥盆纪海洋碳同位素组成的演变趋势．这和泥盆纪（二级）海平面的变化趋势是基本一致的，反映海洋碳同位素组成与海平面变化及相关的气候和海洋、大气中ＣＯ_２含量的成因联系。弗拉斯阶－法门阶界线附近δ~１３Ｃ的变化型式表明其间发生的生物绝灭事件是海平面升降和缺氧环境的周期性扩展等因素的累积效应的结果． 相似文献
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海洋沉积物孔隙水中溶解无机碳(DIC)的碳同位素分析方法 总被引：1，自引：0，他引：1
海水中往往含有一定量的溶解CO2（以HCO-3存在），其δ13C值组成十分恒定，一般在0‰值附近。赋存在海底沉积物中的孔隙水往往含有比海水更高的溶解CO2含量，且其碳同位素组成变化极大。对这些溶解CO2的碳同位素组成进行分析，能够为我们了解海底沉积物沉积-成岩过程和生物地球化学过程提供十分丰富的信息。为此，开展了沉积物孔隙水中溶解CO2 (DIC)的碳同位素分析方法的研究。 采用的仪器为德国Finnigan公司生产的连续流质谱仪（Delta Plus XP）及与之联机的多功能制样装置(Gas Bench)。 Delta Plus XP为稳定同位素比值质谱仪，可以进行C、H、O、S、N等稳定同位素比值的测定，内精度小于0.1‰，外精度为0.1‰,稳定性好于0.03×10-6nA/h。Gas Bench为多功能在线制样装置，可进行CO2-H2O平衡法氧同位素，溶解二氧化碳碳同位素，碳酸盐碳氧同位素，空气中氮同位素及氮总量的前期制样，由于使用自动制样系统，具有处理时间短，效率高的优点。 样品分析过程：首先在自动进样器中对样品管进行烘烤(45℃)，然后拧紧瓶盖向样品管中充入氦气（16 min/管），充气完毕之后开始加人样品，使用注射器向管中注射0.5 mL样品，下一步使用加酸装置向管中注人磷酸反应平衡，磷酸用量大约0.3 mL左右，反应式如下： H3PO4＋HCO-3 aq===CO2(g)+H2PO- 4…+H2O…… 平衡1h后利用氦气将反应生成的气体CO2送人Delta Plus XP质谱仪测试。 实验过程中，制备了3个水样标准。NJWCS-l为直接取自实验室的Mill-Q纯净水，NJWCS-2为Mill-Q纯净水经蒸沸再冷却后，装人一密封的瓶子中，并向瓶中通人实验室用超纯钢瓶CO2气约4h，使CO2气充分溶解在水中并达到平衡。该瓶气体的δ13C值为-21.85‰。NJWCS-3为南京大学的自来水。 在不同时间对上述标准水样进行碳同位素组成测试结果表1。 实验过程中，选取3个采自南海北部某区海底沉积物孔隙水样品，进行了多次重复测试。结果表明，测试结果十分稳定。其中S-1的δ13C值（-5.11±0.12)‰( n=4); S-2的梦δ13C值（-27.13±0. 02)‰( n=2);S-3的δ13C值（-29.34±0.37)‰（n＝2)。 综上所述，通过笔者建立的分析方法，可对沉积物中孔隙水溶解无机碳碳同位素组成进行准确测试。这一方法的建立，有利于对海洋沉积物孔隙水中可能存在的碳同位素组成异常及其与天然气水合物的关系进行深人探讨。同时，该方法也完全适合于测定自然界中其他水体（如湖水、河水、油田卤水、地下水等）的溶解无机碳的碳同位素组成，因而该方法有着广泛的应用前景。 相似文献
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贵州寒武系底部碳同位素负异常的地层学和生物学意义 总被引：15，自引：3，他引：12
贵州境内早寒武世早期几乎都是黑色页岩沉积。最近在贵州福泉英坪寒武系底部却发现了一套泥岩夹薄层灰岩,它为研究早寒武世早期海洋地球化学特征提供了条件。贵州福泉英坪前寒武系—寒武系界线附近的碳同位素强烈的负异常特征可与全球同期碳同位素进行对比,它对应于中国云南会泽小歪头山段底部、蒙古Tsagaan Oloom组顶部、西伯利亚Salarrny Gol组顶部、美国西南、伊朗、安曼、波兰、纽芬兰、英国、加拿大等地新元古代—寒武纪界线附近的强烈碳同位素负异常,它可作为划分前寒武系—寒武系界线重要依据。该剖面上碳同位素强烈负异常之下有8m厚的黑色页岩和硅质岩,在黑色页岩中发现有大量高肌虫和虫管化石,说明缺氧的黑色页岩沉积期间海洋中有大量的生物生活,但到了灰绿色泥岩和灰岩互层的碳同位素强烈负异常层段,则几乎没有生物化石。可以说缺氧事件对前寒武系—寒武系界线附近生物绝灭事件似乎没有很大的影响,而碳同位素强烈的负异常事件与前寒武系—寒武系界线附近生物大绝灭关系更为密切。 相似文献
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蓟县下马岭组菱铁矿的成因及古海洋意义 总被引：4，自引：0，他引：4
蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,对这些菱铁矿形成机制的认识直接关系到对下马岭期乃至中元古代古海洋氧化还原状态和地球化学性质的判断.文中利用碳同位素对其成因加以制约,进而反演该时期的古海洋环境.结果显示,研究区菱铁矿的δ13C的变化范围为-19.2‰～-7.8‰,平均约-15.0‰,明显富集碳的轻同位素.根据自然界中不同碳库的碳同位素组成特征,判定这些菱铁矿中的碳主要来源于有机碳.虽然海洋中大量有机质被氧化释放出富12C的CO2溶解于海水后可直接沉淀出轻同位素富集的碳酸盐岩,但这往往要求极端氧化的水体环境,而这种情况下并不能形成菱铁矿沉淀,因此认为研究区菱铁矿应是成岩过程中由有机质降解产生的CO2与孔隙水中的Fe2结合的产物.海洋中的铁首先以氧化铁或氢氧化铁的形式沉淀下来,并与有机质一起埋藏于海底缺氧带中,后在成岩过程中发生氧化还原反应,三价铁作为氧化剂氧化有机质使之生成CO2,有机质则作为还原剂将三价铁还原为二价铁,二者结合即构成菱铁矿.同时,有机质热脱羧反应提供的CO2保证了更多的二价铁以菱铁矿的形式保存在地层中.海洋中铁的沉淀形式表明,至少在燕辽海盆,下马岭期古海洋已呈现广泛氧化状态,其氧化程度足以将海洋中的铁氧化为三价铁.同时,地层中的硫含量极低,说明该时期古海洋贫硫.然而下马岭期燕辽海盆广泛氧化、贫硫的古海洋特征不同于传统的分层海洋模式,对此有必要进行更深入系统的研究. 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>白垩纪大洋缺氧事件(oceanic anoxic events,OAEs)[1-2]指白垩纪时期海洋中大量有机碳埋藏的短暂时期,记录了全球碳循环的主要扰动。最极端的事件发生在Cenomanian-Turonian(OAE2)界线时期,大致对应于中生代以来的最高温度时期,并表现为碳同位素正偏移和过量的生物碳埋藏。在这个事件之后全球古海洋发生了显著的变化,黑色页岩沉积被大洋红层(Cretaceous oceanic red beds,CORBs)沉积所替 相似文献
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不同学者用磷酸平衡法分析古哺乳动物牙齿化石碳酸羟基磷灰石中结构碳酸盐的碳、氧稳定同位素组成时，预处理方法和实验条件也不尽相同。实测结果表明，预处理条件与磷酸法制备CO2的反应温度和反应时间均可能对分析结果产生影响，需在综合运用机械和化学手段除净外表附着碳酸盐的前提下，将样品充分研磨，并彻底分解其中的有机组分和非结构碳酸盐，再制备CO2。70℃的恒温水浴可以使化学反应和同位素分馏均在短时间内结束，且较为完全、彻底，测得的同位素数据重现性好；而25℃时反应进行较缓，氧同位素测试结果有时可能不理想 相似文献
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水样中溶解性无机碳同位素测试前处理方法对比研究 总被引：5，自引：0，他引：5
水中溶解性无机碳(DIC)的碳同位素前处理方法由传统的BaCl2沉淀法,逐步发展到野外采样后直接通过连续流系统(GasBench-IRMS)测试.当前对于BaCl2沉淀法和连续流测试结果的差异,以及最佳DIC的前处理方法均需要开展深入研究.本文应用BaCl2沉淀法、医用无菌高密度聚乙烯瓶装样、GasBenchⅡ顶空样品瓶野外直接生成CO2气体三种前处理方法,对比研究前处理方法对采自桂林盘龙洞洞穴滴水和地下河水样中DIC碳同位素测试的影响.结果表明,由于BaCl2沉淀法使水样中游离CO2逸出,导致测定的DIC碳同位素值相对于另两种方法均偏正:地下河水样的碳同位素值最大偏正0.26‰;洞穴滴水的碳同位素值最大偏正0.33‰.因为野外水样采集环境的温度、大气压强与实验室内部环境变化较小,没有引起CO2、HCO3的溶解度改变,用医用无菌高密度聚乙烯瓶和GasBenchⅡ顶空样品瓶采集水样的碳同位素测试结果相同;相对而言,利用GasBenchⅡ顶空样品瓶直接产生CO2气体,能够避免外界环境条件变化导致CO2、HCO3-的溶解度发生变化引起碳同位素分馏,是精确测定水中DIC碳同位素最佳的前处理方法. 相似文献
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摘要：四川盆地中南部地区寒武系洗象池群碳酸盐岩的碳、氧同位素组成受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始海洋的同位素组成,根据该地区采集的88个碳、氧同位素数据,研究、讨论了中上寒武统碳酸盐岩不同尺度沉积旋回中的碳氧同位素组成、演化及地质意义。研究表明,四川盆地寒武系洗象池群由下至上的地层序列中,碳、氧同位素具有明显的旋回性演化特征：其δ13C值变化于－56‰～3247‰之间,均值为-0979‰,绝大多数的样品都在-2‰～2‰的区间震荡,δ18O值分布于-111‰～-52‰之间,均值为-6934‰,主要集中在－9‰～-6‰的范围内波动。通过对不同尺度沉积旋回碳、氧同位素数据分析研究,认为在体系域尺度沉积旋回中控制碳氧同位素组成特征的主因是海平面变化,在米级旋回中主要受高频海平面变化、古气候、古构造等多方面叠加的影响;通过对碳、氧同位素数据分析研究,首次明确了该地区芙蓉统的底界,为地层的划分对比提供了有力证据;洗象池群早期和中期经历了短暂而快速的海侵后进入缓慢的海退,在晚期缓慢海侵后的快速海退,碳同位素组成反映的海平面变化趋势与沉积相演化一致。 相似文献
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天然气运移的气体同位素地球化学示踪 总被引：16，自引：0，他引：16
本文通过鄂尔多斯等含油气盆地内岩石酸解烃、罐顶气和同源多产层天然气碳同位素组成的变化，从实例剖析出发，探讨了天然气运移时气体同位素组成的变化及其对天然气运移的示踪。天然气在通过沉积地层中孔隙系统和微裂隙运移时，天然气中的甲烷碳同位素会发生一定的分馏，而乙烷以上重烃碳同位素几乎不发生分馏；在天然气层所在深度，罐顶气甲烷碳同位素组成与天然气一致，在天然气层附近，罐顶气甲烷碳同位素则明显偏离了热演化趋势线；烃源岩酸解烃与其同源的天然气重烃碳同位素组成具有较好的一致性和可比性。由此，可利用气体组分碳同位素的上述变化特征，追索天然气的运移作用。 相似文献