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为了深入了解黄土地层中丰富的陆生蜗牛壳体碳酸盐化石氧同位素组成的气候环境指示意义,文章对黄土高原典型气候带的现生蜗牛壳体文石氧同位素进行了测量。结果显示:高原半干旱地区蜗牛壳体氧同位素组成相对于半湿润地区显著富集δ18 O;壳体δ18 O值与夏季降水量具有密切负相关关系。对照黄土高原气候特征以及夏季风降水氧同位素组成和降水量的关系,认为:1)夏季风降水δ18 O丰度是影响蜗牛壳体氧同位素组成变化的主要因素;2) 进一步研究黄土沉积物中蜗牛壳体化石氧同位素组成对重建黄土高原夏季风强度变化的历史具有重要的意义。 相似文献
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祁连山木里三露天天然气水合物与碳酸盐相伴产出是一种常见现象。为探讨这些碳酸盐的形成环境,对碳酸盐进行了矿物X射线衍射分析、主微量元素 测试以及碳氧同位素测试。X射线衍射结果表明,样品中碳酸盐矿物主要由方解石、白云石以及少量菱铁矿组成。微量元素和稀土元素特征显示碳酸盐形成于干旱氧化环境。δ13CVPDB为-2.3 ‰~3.77‰,平均为2.43‰;δ18OVPDB为-17.90‰~-10.69‰,变化范围不大,碳氧同位素显示碳酸盐矿物中的碳可能为天然气水合物分解、白云石沉淀和湖水混染等联合作用所致,氧的 来源可能受大气降水影响。 相似文献
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选择青藏高原14个代表性现代湖泊的表层沉积物为研究对象,它们是冷湖、大苏干湖、小苏干湖、大柴旦湖、小柴旦湖、托素湖、尕海、茶卡湖、唐古拉-1、错鄂、乃日平错、纳木错、空姆错和普莫雍错,探讨这些湖泊碳酸盐矿物组成及相应氧稳定同位素组成的影响因素。XRD结果显示这些湖泊的碳酸盐矿物多以方解石为主,并含白云石。其中冷湖以白云石为主,尕海还含有一定量的文石。碳酸盐氧同位素分析结果显示总碳酸盐δ18O在-15.9‰到2.6‰范围变化,方解石δ18O变化范围为-16.2‰～3.9‰,白云石δ18O变化在-15.3‰～-5.4‰范围内。通过氧同位素与湖区环境因素的相关性分析,认为总碳酸盐δ18O受湖水δ18O组成、温度、降水量/蒸发量、盐度、海拔和纬度多种因素影响;方解石δ18O主要受湖水δ18O、温度、盐度、海拔和纬度的影响;白云石δ18O受降水量/蒸发量和盐度的影响。总碳酸盐δ18O对湖水δ18O、温度、海拔和纬度的响应是以方解石为载体而体现的;总碳酸盐δ18O对降水量/蒸发量的响应则归因于白云石δ18O对其的响应结果;另外总碳酸盐δ18O通过方解石和白云石δ18O的叠加作用响应于盐度。该研究初步建立了总碳酸盐、方解石和白云石氧同位素与环境各个指标之间的响应关系,对于揭示过去青藏高原地区环境变化有重要意义。 相似文献
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采用 210Pb定年和碳、氧稳定同位素分析方法对盘龙洞内的洞穴次生碳酸盐沉积物进行了系统研究,重建桂林地区近150年来的气候变化。本文采用的次生碳酸盐沉积物是采自桂林盘龙洞中的P001石笋和P007流石,分别获得9个和12个 210Pb测年数据; 以及41个和46个碳、氧同位素数据。P001石笋碳、氧同位素记录年代跨度为公元 1869～2002年, δ18O 平均值为－6.28‰, δ13O 平均值为－7.59‰; P007流石碳、氧同位素记录跨度为公元 1854～2004年, δ18O 平均值为－5.27‰, δ13O 平均值为－6.68‰。P001石笋和P007流石碳、氧同位素记录的低频信号显示出一致的变化趋势,而且二者的 δ13C 曲线相对 δ18O 曲线一致性更强,说明它们受同样环境条件所制约,同时也说明了其 210Pb年代系列的建立是可靠的。盘龙洞石笋和流石的 δ18O 和 δ13O 记录在公元 1930～1965年都出现一个低谷,表明该时段植被生产力相对减弱,亦即降水相对减少。通过P001石笋和P007流石的碳、氧同位素记录与现代降雨记录的比较可知,在年际至10年际尺度上,氧同位素反映的为降水或者季风的强弱。由此,公元1854年到2005年的151年内,盘龙洞碳酸盐沉积物氧同位素所反映的气候变化信息为3个阶段： 1)1854年至1900年的相对较强季风期,降水量较丰, δ18O 平均值为－6.3‰; 2)1900年至1960年的较弱季风期,降水量较少, δ18O 平均值为－5.1‰; 3)1960年至2005年的较强季风期,降水量较丰富,δ18O 平均值为－6.1‰。 相似文献
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南海东北陆坡烟囱状冷泉碳酸盐岩生长剖面的碳、氧同位素特征与生长模式 总被引：1，自引：0，他引：1
对SO177航次采集自南海东沙东北古冷泉活动区的烟囱状碳酸盐岩样品（TVG14 C1 1）进行解剖研究,探讨烟囱样品的形成机理。我们首先对烟囱样品的横截面进行高分辨率精细取样并进行碳氧同位素分析,在充分了解其矿物组成特征的前提下,利用碳酸盐岩-水体系氧同位素分馏方程计算古冷泉流体的氧同位素组成并定量分析流体的端元成分和相对贡献,然后根据它们在烟囱生长剖面上的变化特征,为碳酸盐质烟囱建立生长模式。分析表明,该样品横截面的δ13C值在-50.136‰～-43.923‰之间变化,δ18O值在2.762‰～4.848‰之间变化,由中心向外,碳氧同位素呈反向协同变化趋势,δ13C 逐渐升高而δ18O逐步降低。结合该样品的年龄和古海水的氧同位素组成,计算得到形成该样品的冷泉流体的δ18O在1.2‰~2.3‰ V SMOW之间变化,较冰期海水的更富18O。认为在形成烟囱的不同阶段,水合物分解产生的富18O流体与同期海水发生了不同程度的混合,烟囱中心部位水合物分解水的相对贡献高达53.6％,而烟囱外层,水合物分解水的贡献低至6.1‰。通过综合研究,提出了烟囱样品的生长模式。 相似文献
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在岩相、阴极发光分析基础上,对湖南茶陵盆地戴家坪组成壤钙质结核进行了碳、氧同位素测试,重建了该区晚白垩世古降水的氧同位素。分析结果显示,戴家坪组发育钙质古土壤,背景岩性以洪积扇环境下形成的副砾岩为特征;钙质结核主要由棕红色微晶方解石基质和浅红色方解石脉构成,前者的阴极发光呈微弱橘红色或不发光,后者发光呈明亮橘黄色;钙质结核的δ18O值（VPDB）介于-7.96‰~-11.35‰之间,δ13C值（VPDB）为-7.30‰~-8.24‰。综合方解石构成、阴极发光和氧同位素表明,钙质结核存在两期方解石沉淀作用。依据氧同位素分布特征,在样品CL-11C4的δ18O值（VPDB）中识别出2条大气方解石线（MCLs）,分别为（-9.04±0.18）‰和（-8.03±0.11）‰。进一步根据古纬度和地表温度,估算出茶陵地区晚白垩世晚期的大气降水δ18Ow值（VSMOW）为-5.76‰~-6.80‰,与北美近似纬度地区同期的降水一致,为白垩纪水文循环模型及古大气环流模拟提供了基础参考数据。 相似文献
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为了揭示蜗牛化石壳体碳酸盐（文石）稳定同位素组成的古气候和古生态环境指示意义,对采集于河南荥阳邙山末次冰期黄土剖面上部中的粉华蜗牛（Cathaica pulveratrix）化石壳体碳酸盐进行了碳、氧稳定同位素分析,同时还对全岩有机物质（SOM）碳同位素组成以及全岩磁化率和粒度等气候替代指标进行分析,结果显示：剖面中反映蜗牛食物碳同位素组成的壳体δ13CSSA的变化,与反映古植被碳同位素组成的全岩有机物质碳同位素组成（δ13CSOM）无显著的相关关系,但是壳体13C相对于SOM的富集程度（Δδ13CSSA-SOM）的变化与石笋氧同位素记录的末次冰期东亚夏季风强度演化同步一致; 壳体δ18OSSA的变化不但与黄土磁化率、粒度等气候替代指标变化具有显著相关性,同样也与末次冰期东亚夏季风强度演化同步一致。这些特征,一方面说明受季风环流控制的气候温湿程度变化左右蜗牛夏季活动的几率和食物的类型,干冷气候条件下,相对温湿夏季成为蜗牛活动主要时期,相对富集13C苔藓、菌类和植物可能是蜗牛的主要食物; 另一方面暗示蜗牛化石壳体碳酸盐稳定同位素组成能够指示气候温湿程度和生态环境的变化。 相似文献
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白涧铁矿床赋存于燕山期闪长岩和中奥陶统灰岩接触带中,空间上与矽卡岩密切相关; SIMS锆石U-Pb定年结果表明,含矿闪长岩加权平均年龄为128.47±1.2 Ma(MSWD=0.65, 95%置信度),代表白涧铁矿床形成的上限年龄;闪长岩Fe同位素组成的变化范围为δ56Fe=+0.043‰~+0.166‰,平均值为0.0915‰±0.019(2SD, n=8);矽卡岩Fe同位素的变化范围为δ56Fe=+0.058‰~+0.083‰,平均值为0.0707‰±0.019(2SD, n=3);灰岩Fe同位素的变化范围为δ56Fe=-0.157‰~+0.042‰,平均值为-0.0575‰±0.019(2SD, n=2);磁铁矿Fe同位素的变化范围为δ56Fe=+0.114‰~+0.146‰,平均值为0.1334‰±0.019(2SD, n=5);黄铁矿-磁黄铁矿Fe同位素的变化范围为δ56Fe=+0.242‰~+0.270‰,平均值为0.2617‰±0.023(2SD, n=3)。闪长岩、矿石和矽卡岩Fe同位素组成的时空演化特征表明它们为同一流体体系演化的产物,具有相同的物质来源,来自于岩浆流体;白涧铁矿矽卡岩型矿体为燕山期华北克拉通破坏过程中岩浆流体成矿作用的产物。 相似文献
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利用洞穴碳酸盐沉积物中的氧碳同位素来作为气候替代指标的一个突出问题是其氧碳同位素的指代意义在全球是否具有普适性？这直接关系到数据的解译及所取得信息的可靠性。桂林地区5年降水的系统研究表明,该地区降水氧同位素特征主要受季风类型及降水云团来源和性质的控制,在不同的季风条件下,降水的δ18O值有显著的差异。夏季降水主要受夏季风和热带风暴控制(5—10月)时,降水的δ18O值较轻,5年的平均值为-7．68％。,SMOW);而冬季风盛行,降水多以锋面雨为主(11月至次年4月)时,降水的δ18O值较重,5年的平均值为-3．84‰,SMOW)。此外,从全年的情况来看,该地区降水的δ18O值与月均气温呈负相关 相似文献
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内蒙古白乃庙铜矿床稳定同位素地球化学特征及其地质意义 总被引：3，自引：0，他引：3
内蒙古白乃庙铜矿床位于中亚造山带温都尔庙加里东增生带铜多金属成矿带,矿床包括南、北两个矿带,南矿带矿体产于白乃庙组绿片岩中,北矿带矿体主要产于加里东期花岗闪长斑岩体内。成矿作用大致分为早、中、晚3个阶段,分别以石英－黄铁矿,石英－黄铜矿、辉钼矿,石英、方解石－方铅矿、闪锌矿组合为标志。同位素测试结果显示：石英流体包裹体中的δ18OH2O值在-3.2‰~5.5‰之间,δD变化范围为-94.2‰~-69‰,随着成矿作用的进行,δD基本不变,δ18OH2O逐渐降低;热液方解石的δ13CPDB为-5.4‰~-2.4‰,δ18OSMOW为-3.1‰~10.9‰,随着成矿作用的进行,δ13CPDB基本不变,δ18OSMOW逐渐降低;硫化物的δ34S值变化范围为-0.6‰~-6‰,显示出幔源硫的特征。碳、氢、氧、硫同位素显示南、北矿带不同成矿阶段流体主要来自岩浆系统,且南、北矿带间没有明显差异,但南矿带流体显示有更多大气降水和壳源物质的加入。结合矿床地质特征分析,认为在加里东期古洋壳经俯冲作用发生部分熔融形成花岗闪长岩岩浆,并沿着裂隙上升到浅部,带来成矿物质,对原始矿源层的成矿物质进行活化富集,在白乃庙岛弧带形成白乃庙斑岩铜矿床。 相似文献
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Clumped isotopes analyses in modern land snail shells are reported and used to interpret shell oxygen isotopes within the context of terrestrial paleo-climatology. Carbonate clumped isotopes thermometry is a new technique for estimating the temperature of formation of carbonate minerals. It is most powerful as an indicator of environmental parameters in combination with δ18O, allowing the partitioning of the δ18O signal into its temperature and water components. Results indicate that snail shell calcification temperatures are typically higher than either the mean annual or the snail activity season ambient temperatures. Small inter- and intra-snail variability suggests that shell aragonite forms at isotopic equilibrium so that the derived temperatures are an eco-physiological parameter reflecting snail body temperature at the time of calcification. We attribute these higher body temperatures to snail eco-physiological adaptations through shell color, morphology, and behavior. In combination with shell oxygen isotope composition, these temperatures allow us to calculate snail body water composition, which is in turn interpreted as a paleo-hydrological indicator, reflecting isotopic composition of local precipitation modified by local evaporation. 相似文献
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Yurena Yanes Crayton J. Yapp Miguel Ibez María R. Alonso Julio De-la-Nuez María L. Quesada Carolina Castillo Antonio Delgado 《Quaternary Research》2011,75(3):658-669
The isotopic composition of land snail shells was analyzed to investigate environmental changes in the eastern Canary Islands (28–29°N) over the last ~ 50 ka. Shell δ13C values range from −8.9‰ to 3.8‰. At various times during the glacial interval (~ 15 to ~ 50 ka), moving average shell δ13C values were 3‰ higher than today, suggesting a larger proportion of C4 plants at those periods. Shell δ18O values range from −1.9‰ to 4.5‰, with moving average δ18O values exhibiting a noisy but long-term increase from 0.1‰ at ~ 50 ka to 1.6–1.8‰ during the LGM (~ 15–22 ka). Subsequently, the moving average δ18O values range from 0.0‰ at ~ 12 ka to 0.9‰ at present. Calculations using a published snail flux balance model for δ18O, constrained by regional temperatures and ocean δ18O values, suggest that relative humidity at the times of snail activity fluctuated but exhibited a long-term decline over the last ~ 50 ka, eventually resulting in the current semiarid conditions of the eastern Canary Islands (consistent with the aridification process in the nearby Sahara). Thus, low-latitude oceanic island land snail shells may be isotopic archives of glacial to interglacial and tropical/subtropical environmental change. 相似文献
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淡水软体动物壳化石碳氧同位素组成及其在恢复古气候环境中的应用 总被引：3，自引：0，他引：3
本文研究了昆明滇池和太湖无锡湾软体动物壳化石的碳氧同位素组成,利用化石同位素组成,恢复了昆明盆地百万年以来和太湖无锡湾近四万年以来的古气候环境。研究表明:淡水软体动物壳化石氧同位素组成,在不同的环境条件下,最大差值可达7‰;钻孔中的不同层位的贝壳化石碳氧同位素组成与现代贝壳同位素相比,既有富集重碳氧同位素的层段,也有富集轻碳氧同位素组成的层段,氧同位素变化周期为十万年;富集轻碳氧同位素组成层段与湿润期对应,而富集重碳氧同位素组成层段与干燥期对应。化石氧同位素记录了昆明盆地古气候干湿变化有十万年的周期,随时代变新,气候逐渐干燥;以化石碳氧同位素为主,综合沉积物特征,推断太湖无锡湾近20m地层形成于近四万分年至今,气候温和潮湿,环境可能为河口相。 相似文献
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淡水软体动物壳质氧同位素组成与气候环境 总被引：4，自引：1，他引：4
研究现代及第四纪淡水软体动物一些属种的氧同位素组成,显示如下规律:与海相软体动物相比,淡水软体动物富集轻氧同位素组成,δ16<-5‰;相同水域生活的不同属种的氧同位素组成相差较小（萝卜螺等例外）,不同水域生活的软体动物壳质氧同位素相差较大;全贝壳氧同位素主要继承生活时的水体的氧同位素组成,受气候干湿程度影响;第四纪化石也富集轻氧同位素组成,δ16O分布范围较宽;湿润期,化石富集16O,凉干期,化石富集16O。 相似文献
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Meena Balakrishnan 《Geochimica et cosmochimica acta》2004,68(9):2007-2024
A simple flux balance model with a diffusive, evaporative boundary layer indicates that the time constant (characteristic time) for approach to oxygen isotope steady state in the body fluid of land snails is ∼19 min or less. These comparatively short times support an assumption that the snail’s aragonitic shell is commonly precipitated from a body fluid that is at, or near, isotopic steady state. The model indicates that the steady-state δ18O value of snail shell carbonate depends upon the temperature, relative humidity, δ18O of the input liquid water, and δ18O of ambient water vapor. Model shell δ18O values were calculated for the warm, wet months corresponding to times of snail activity at some European sites. Linear regression of these predicted values against published, measured values yielded the expression: δ18Ocalc = 0.93(±0.13) δ18Omeas −0.9(±0.2), with r2 = 0.65. As indicated by the value of r2, there is scatter in the relationship, but the slope and intercept are close to one and zero, respectively, which lends credence to the model. Therefore, temporal or spatial changes recorded in the δ18O values of land snail shells appear to be selectively seasonal—commonly the warm, wet months—and include the effects of relative humidity.For carbon, the time constant for approach to isotopic steady state in the bicarbonate dissolved in the body fluid of land snails is predicted to be ∼16 min or less. New and published δ13C measurements of aragonite shell and associated organic matter exhibit an overall correlation, but with considerable scatter. As noted by previous workers, 13C-rich dietary “limestone” may account for some of the scatter. Additional scatter, according to the model presented herein, could arise from changes in the proportion of total oxidized carbon that is expelled by the snail as bicarbonate dissolved in body fluid (i.e., effects of relative changes in metabolic rates). These results affirm the need for caution in the interpretation of δ13C values of land snail aragonite shells solely in terms of dietary proportions of C3 and C4 plants. 相似文献
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Crayton J. Yapp 《Geochimica et cosmochimica acta》1979,43(4):629-635
δ13C and δ18O analyses have been performed on the aragonite shells of a variety of modern land snails from a number of different geographic and climatic locales. The δ18O values of the waters assumed to be in isotopic equilibrium with the shell carbonate were calculated. These calculated δ18O values are more positive than the δ18O values of the average meteoric waters in the locales in which the snails lived. The 18O enrichment appears to be linearly related to the reciprocal of the local relative humidity, which is consistent with the notion that these ambient waters have undergone isotopic steady-state evaporation. Measurements of the δ18O values of ancient land snail shells from the excavation of Sudden Shelter (42SV6) at Ivie Creek, Utah, suggest that the climate at this site was probably warmer and/or drier around 7100–7800 BP than at present. 相似文献
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利用氧同位素作为古高度计重建造山带的古高度是近年发展起来的应用比较广泛的方法。本文通过对青藏高原河水δ18Ow(SMOW)的空间分布特征分析,表明高原南北δ18Ow(SMOW)由于水汽来源和水汽循环方式不同存在显著差异。以中央分水岭山脉为界,南部δ18Ow(SMOW)平均值为-15.6‰左右,北部为-8.6%左右; 南部氧同位素值随高度的平均变化率为-0.24‰/100m,北部为-0.15‰/100m。分别建立了藏北地区和藏南地区河水氧同位素和高度的关系,同时应用可可西里及昆仑山口现代食草动物牙齿釉质、尼玛盆地现代土壤碳酸盐的氧同位素值对所建立的经验模型进行了检验,表明这两个模型分别应用于藏北和藏南地区古高度的恢复是可行的,为今后青藏高原古高度研究工作的开展提供了定量的计算方法。 相似文献