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   

羌塘北缘开心岭—乌丽冻土区水溶烃组分及甲烷碳、氢同位素特征研究     

王进寿  卢振权  王富春  陈静  薛万文  张志清 《现代地质》2019,33(6):1306-1313

羌塘北缘开心岭—乌丽冻土区沿隐伏断层发育多处冷泉含水溶解烷烃,采用水溶烃组分和甲烷的稳定碳、氢同位素特征对其成因开展了分析研究。结果表明,开心岭—乌丽冻土区水溶烃组分中甲烷含量比例高达99.83%~99.96%,同时伴随有少量乙烷、丙烷,另含微量的乙烯和丙烯。开心岭一带水溶烃甲烷δ¹³C_PDB值介于-46.5‰~-55.1‰,δD_VSMOW值为-281.0‰~-342.0‰;乌丽一带水溶烃甲烷δ¹³C_PDB值介于-47.8‰~-58.9‰,δD_VSMOW值为-339.0‰~-346.0‰,指示水溶烃甲烷为有机成因,但气源较复杂,利用δ¹³C_CH4-δD_CH4、δ¹³C₁-C₁/(C₂+C₃)等成因图解判别,得出甲烷主要属微生物气,次之为热解成因气,混有少量原油伴生气。推断甲烷主要为有机质在微生物作用下分解的烃类气体或次生生物气,与晚二叠世那益雄组含煤烃源岩有关,气源条件暗示该地区冻土带200~500 m深度内有利于微生物成因气为主的甲烷天然气水合物形成。  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   

黑河上游青海云杉森林生态系统蒸散发分割     

彭文丽  赵良菊  谢聪  董玺莹  刘全玉  李瑞峰  潘昭烨 《冰川冻土》2020,42(2):629-640

通过对黑河上游排露沟流域海拔2 700 m和2 900 m处青海云杉森林生态系统不同季节的土壤水、 植物水和大气水汽等不同水体稳定氧同位素组成（δ¹⁸O）的测定， 运用Craig-Gordon模型、 同位素稳态假设和Keeling Plot模型分别得出土壤蒸发、 植物蒸腾和蒸散发的δ¹⁸O， 结合多元线性混合模型将生态系统蒸散发分割为土壤蒸发和植物蒸腾。结果表明： 土壤蒸发水汽的δ¹⁸O_E、 植物蒸腾水汽的δ¹⁸O_T及蒸散发水汽的δ¹⁸O_ET分别介于-35.9‰ ~ -25.2‰、 -9.0‰ ~ -4.2‰和-18.5‰ ~ -10.2‰之间， 三者顺序为δ¹⁸O_T > δ¹⁸O_ET > δ¹⁸O_E， 满足同位素稳态假设。植物蒸腾对蒸散发的贡献率（f_T）在52.2% ~ 88.4%之间变化， 土壤蒸发对蒸散发的贡献率（f_E）在11.6% ~ 47.8%之间变化， f_T远大于f_E， 说明生态系统蒸散发大部分来自于植物蒸腾， 即植物蒸腾是青海云杉森林生态系统蒸散发的重要组成部分。f_T与气温呈负相关， 而与相对湿度呈正相关， 说明气温对f_T起抑制作用， 相对湿度对f_T起促进作用， 但是相关系数不高， 说明f_T在自然环境下还可能受除气温和相对湿度外的多种环境因素和生物因素综合影响， 具体影响机理有待进一步探究。本研究结果可为进一步研究黑河流域区域内循环和流域尺度水循环研究提供理论依据。  相似文献   

黄土记录的中亚干旱区东部全新世气候与环境演化     

范义姣  马箫忆  刘慧  王树源  杨军怀  陈梓炫  高福元  贾佳  夏敦胜 《冰川冻土》2021,43(3):818-826

选取位于中亚干旱区东部新疆天山地区的两个典型黄土沉积剖面,通过磁学参数（χ_ARM/SIRM）、亮度（L^*）、有机碳/氮同位素（δ¹³C_org和δ¹⁵N）等记录,对研究区内全新世以来的气候环境进行重建。结果表明：早全新世,χ_ARM/SIRM、L^*指示黄土成壤较弱、有机质含量低,δ¹³C_org记录表明区域降水较少,共同反映该时期地表植被覆盖低、相对干旱的气候环境;中晚全新世,χ_ARM/SIRM、L^*和δ¹³C_org记录的湿度逐渐增加,黄土δ¹⁵N偏正变化,指示地表生态系统生产力增强、植被覆盖增加,表明该区域气候适宜期发生在中晚全新世。中亚干旱区东部全新世以来的气候环境特征,与北半球高纬度冰盖、太阳辐射强度的变化密切相关。  相似文献   

湘鄂西龙马溪组页岩解析气同位素组成特征及应用     

张鹏  陈世敬  刘子驿  黄宇琪  杨军伟  刘洪洋 《现代地质》2019,33(4):883-889

湘鄂西地区位于中扬子板块,研究区龙马溪组富有机质页岩的有机质类型以Ⅱ₁型为主,Ⅱ₂型次之,TOC含量高,有机质热成熟度高,页岩矿物以脆性矿物为主,黏土矿物次之。通过分析三个实验阶段(20 ℃、65 ℃、90 ℃)解析气样发现,气体中CH₄含量较高(90.34%~99.64%),含有少量非烃气体。龙马溪组页岩气CH₄碳同位素值为-41.9‰~-30.8‰,C₂H₆碳同位素值为-42.3‰~-36.2‰,δ²H_CH4为-193.4‰~-156.0‰,随着成熟度的增加,CH₄碳同位素、C₂H₆碳同位素以及CH₄氢同位素都有升高的趋势。烃类气体碳同位素具有明显的倒转现象,即δ¹³C₁>δ¹³C₂。根据解析实验三个阶段的气体同位素特征和测得的各阶段含气特征建立游离气与吸附气所占比例的计算公式,进一步推算出解析过程总含气量中所含有的游离气量以及吸附气量。  相似文献   

黄骅坳陷石炭-二叠系凝析油气地球化学特征及来源分析     

徐进军  李宁  金强  刘吉华  楼达  滕建成 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(2):644-652

深层油气勘探是未来油气资源的重要接替领域。渤海湾盆地下伏石炭-二叠系煤系烃源岩自油气勘探取得新突破以来，一直是深层油气领域研究的热点。黄骅坳陷新部署的QG8井奥陶系碳酸盐岩储层和YG1井二叠系砂岩储层获高产凝析油气流，其来源判别问题是深层油气勘探的关键。针对QG8、YG1井凝析油气开展的生物标志化合物、有机碳稳定同位素和原油物性研究表明：两口井的凝析油均为低黏度、低密度的典型轻质原油，具有姥鲛烷优势（Pr/Ph>2.8），QG8井凝析油饱和烃δ¹³C为-29.1‰、芳烃δ¹³C为-26.8‰；天然气δ¹³C₁偏重，介于-39.7‰~-36.4‰之间，干燥系数大于0.8，重烃可达16.2%，为偏干湿气。QG8与YG1井凝析油特征与黄骅坳陷石炭-二叠系煤系烃源岩（饱和烃δ¹³C为-29.26‰~-26.87‰，芳烃δ¹³C为-26.62‰~-24.15‰）及KG4井原油物性（0.757 1~0.840 2 g/cm³）相近，天然气特征则相似于济阳坳陷GBG1井的煤成气（δ¹³C₁为-43‰~-35‰），表明高产的凝析油气来自石炭-二叠系煤系烃源岩。证实渤海湾盆地深层石炭-二叠系煤系具有生烃潜力和油气勘探前景。  相似文献   

鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义^*   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

陈强  张慧元  李文厚  郝松立  刘卓 《古地理学报》2012,14(1):117-124

鄂尔多斯古生代海相地层沉积厚度巨大。鄂尔多斯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： δ¹³C值分布于-7.30‰～2.26‰之间,均值-0.30‰;δ¹⁸O值分布于-13.14‰～-1.94‰之间,均值-6.38‰,碳氧同位素组成与全球基本一致。区域上,鄂尔多斯西缘具有相对较高的δ¹³C值,南缘次之,而东缘最低。纵向上,碳同位素组成逐渐增重,并在中晚奥陶世发生明显的正向偏移,δ¹³C均值由马家沟组的-0.36‰增加到平凉组的0.15‰,至背锅山组增加至0.68‰。碳同位素的区域分布差异表明鄂尔多斯西缘水体相对较深,南缘次之,东缘相对较浅,由早奥陶世至晚奥陶世水体逐渐加深,碳同位素组成反映的海平面变化趋势与沉积相演化一致。鄂尔多斯西南缘中晚奥陶世碳同位素组成的正向偏移,标志着较高的生产力和有机碳埋藏率,具有重要的石油地质学意义,西南缘的平凉组/乌拉力克组和背锅山组是下古生界最重要和有效的烃源岩层。  相似文献   

西岔、金厂沟金矿床地质特征及成矿机理研究     

冯守忠 《地质与资源》1993,2(4):270-276

西岔、金厂沟金矿床是层控破碎带蚀变岩型金矿,其成矿时代为印支期至燕山早期。地层岩石中元素丰度及其演化资料表明,本矿床成矿物质来源具双重性,即有来源于地层,也可能有部分来自岩浆岩。稳定同位素研究结果西岔金矿床δ³⁴S=1.9‰-7.4‰;黑厂沟金矿床δ³⁴S=3.3‰-5.1‰,二矿床疏同位素组成基本相近,表明硫源相似。δ³⁴S_H²o值=5.3‰-6.4‰;δ¹³C=-6.1‰流体包裹体研究表明,成矿流体主要为氯化物水型。成矿温度集中于142-290℃。由此推断矿液水可能是岩浆水与大气降水的混合水。矿液中碱可能来源于地层。  相似文献   

藏南扎西康铅锌多金属矿床成因——硫化物原位硫同位素证据     

李洪梁  李光明  丁俊  张志  卿成实  付建刚  凌晨  刘宇奇 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1289-1303

藏南扎西康铅锌多金属矿床是特提斯喜马拉雅构造带（TH）东段发现的首个大型铅锌矿床，但其成因备受争议。本文在详细研究矿床地质特征的基础上，对矿硐内具有"同心环带"或"热水蛋"构造的铅锌矿石中的黄铁矿、方铅矿和闪锌矿进行了原位微区硫同位素分析。结果显示：铅锌矿石硫同位素组成变化范围在8.88‰~11.83‰之间，平均为10.50‰，总硫同位素组成（δ³⁴S_∑S）约为10.07‰。其中：7个黄铁矿（Py）测点的δ³⁴S_Py值为10.29‰~11.14‰，平均为10.70‰；6个闪锌矿（Sp）测点的δ³⁴S_Sp值为10.78‰~11.83‰，平均为11.49‰；5个方铅矿（Gn）测点的δ³⁴S_Gn值为8.88‰~9.18‰，平均为9.04‰。总体表现为δ³⁴S_Sp > δ³⁴S_Py > δ³⁴S_Gn，指示硫同位素未达到分馏平衡。利用方铅矿与闪锌矿矿物对硫同位素温度计计算可得，铅锌成矿温度介于224~280℃之间，平均值为259℃。结合前人研究成果，进一步得出扎西康铅锌多金属矿床主成矿期硫源主要来自日当组（J₁r）围岩地层，并可能有少量岩浆硫的混入，属受控于地层-构造-岩浆热液作用的中温热液矿床。  相似文献   

氧同位素示踪夏季北冰洋（62.3°~74.7° N）大气硝酸盐形成途径的研究     

贺鹏真  谢周清 《冰川冻土》2021,43(5):1344-1353

大气硝酸盐（包括颗粒态硝酸盐和气态硝酸）是一种重要的含氮物质,在北冰洋氮的生物地球化学循环中起着重要作用。然而,目前关于北冰洋上大气硝酸盐形成机制的研究较少,限制了对该地区氮氧化物（NO_X）到硝酸盐相关大气化学过程的理解。作为2012年夏季中国第五次北极科学考察的内容之一,本研究采集了科考航线上的大气气溶胶样品,并对北冰洋航段（62.3°~74.7° N）上样品中硝酸盐的氮氧同位素（δ¹⁵N,δ¹⁷O和δ¹⁸O）进行了分析以研究该区域大气硝酸盐的形成过程。观测到的Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）变化范围为21.7‰~28.8‰,均值为（25.4±2.7）‰;δ¹⁵N（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）变化范为是-7.5‰~0.8‰,均值为（-4.2±3.0）‰。整体上,Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）与采样纬度呈现相反的变化趋势,与夜间时长和O₃浓度呈现相似的变化趋势;δ¹⁵N（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）与气温呈现相反的变化趋势。基于化学动力学的分析表明,Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）的变化可能主要反映的是NO₂+OH、N₂O₅+H₂O（aq）、NO₃+HC/DMS、NO₃+H₂O（aq）、XNO₃+H₂O（aq）（X=Br、Cl、I）等硝酸盐生成途径的变化。基于Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）的计算表明：低Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品［Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）=21.7‰~24.5‰,66.2°~74.7° N］的主导反应为NO₂+OH,其对硝酸盐的可能平均贡献是68%~81%;对于高Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品［Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）=27.5‰~28.8‰,62.3°~69.9° N］,NO₃+HC/DMS、NO₃+H₂O（aq）和XNO₃+H₂O（aq）三者一起的贡献最高,可达35%~50%。结合BrO柱浓度的分析表明,XNO₃+H₂O（aq）反应对高Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品的作用可能不可忽略,该作用有待结合大气化学模型进一步探索。  相似文献   

下扬子南京地区早寒武世幕府山组海平面相对升降的地球化学和碳、氧同位素记录     

许中杰  孔锦涛  程日辉  李双林  孔媛  于振峰 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(1):158-169

本文对南京地区早寒武世幕府山组沉积环境及地球化学特征进行了研究，利用元素地球化学和碳、氧同位素特征对古盐度、古水深及古环境的记录，分析幕府山组时期发生的海平面相对升降。结果表明：下扬子南京地区下寒武统幕府山组Mg²⁺/Ca²⁺值与古水深呈负相关，Sr/Ba值、1000Sr/Ca值和V/Ni值与古盐度、古水深呈正相关，Sr/Ba值、1000Sr/Ca值和V/Ni值反映的古盐度、古水深曲线可以指示海平面相对升降。幕府山组样品碳、氧同位素保留了原始海洋的同位素组成：δ¹³C_PDB值分布于0.8‰~3.5‰之间，均值为2.55‰；δ¹⁸O_PDB值分布于-6.9‰~-2.2‰之间，均值为-4.18‰。幕府山组样品的δ¹³C_PDB值大小可以反映海平面的相对升降，两者呈正相关。根据Sr/Ba值、1000Sr/Ca值、V/Ni值、δ¹³C_PDB值和沉积环境演化，绘制了幕府山组海平面相对升降曲线。幕府山组经历了一次海侵-海退旋回，海平面相对升降曲线反映了幕府山组海平面波动频繁，由3次海平面相对上升和3次海平面相对下降组成。  相似文献