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   

雅鲁藏布江中上游地区表土碳同位素变化及其影响因素初探     

王树源  范义姣  杨军怀  陈梓炫  田伟东  高福元  夏敦胜 《冰川冻土》2022,44(4):1130-1139

土壤有机碳同位素组成（δ¹³C）记录的环境信息对研究气候与环境变化至关重要,然而高海拔地区土壤δ¹³C对气候变化的响应机制尚不明确。对青藏高原南部雅鲁藏布江中上游地区（海拔3 500~5 100 m）的36个表土样品进行了δ¹³C系统分析,并讨论了其对气候因素的响应。结果表明：表土δ¹³C值分布在-24.6‰~-15.2‰范围之间,平均值为-20.8‰,指示了地上植被为C₃/C₄混合植被类型。随着海拔的升高,C₄植物比例减少,C₃植物比例增加,这种比例变化主导了该区域表土δ¹³C的组成差异。海拔每升高100 m,δ¹³C值偏负0.5‰。进一步分析说明,生长季温度可能是影响该区域表土δ¹³C变化的主要气候因子,降水、大气压等对δ¹³C值的贡献较低。  相似文献   

9.4 ka以来青藏高原东北部风成沉积物色度参数变化特征及其环境演变     

胡梦珺  吉天琪  郑登友  庄静  孙文丽  许澳康 《现代地质》2022,36(2):439-448

以青藏高原东北部泽库剖面(ZK)风成沉积物为研究对象,利用CM-5分光测色计测定了169个样品的色度参数红度(a^*)、黄度(b^*)、亮度(L^*)并计算饱和度(C^*)和色调角(h^*),在分析风成沉积物各色度参数变化特征的基础上,辅以磁化率、粒度敏感指数(SC/D)、SiO₂及Fe₂O₃含量等指标对青藏高原东北部9.4 ka以来的环境演变进行探讨。研究结果表明:(1)色度参数a^*、L^*自剖面底部向上呈先增大后减小的变化特征,h^*则自下而上先减小后增大。(2)色度参数可作为青藏高原东北部重建古气候的有效代用指标,a^*和L^*高值指示温湿环境,h^*高值指示冷干环境;各色度参数指示环境的敏感性有差异,但均对气候突变反应较为灵敏,可用于判断气候突变的典型冷暖事件。(3)9.4 ka以来青藏高原东北部的环境整体呈现为由温湿向冷干发展的态势,可分为两大阶段。9 480~4 290 a BP的温湿期,气候整体呈现向温湿方向发展的趋势,表现为较温湿→温湿→较温湿的波动;4 290 a BP至今的冷干期,气候整体不断向冷干方向发展,表现为温干→温润→凉润→冷干的变化。  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   

华南扬子地区早志留世布拖期碳-氮循环模式与古海洋氧化还原状态转变     

杨向荣  严德天  李双建  张宝  张利伟 《矿物岩石地球化学通报》2023,(6):1288-1299

本次研究对华南扬子地区下志留统布拖组沉积物进行了地球化学与同位素分析。结果显示，布拖组的δ¹⁵N和δ¹³C_org值由布拖组下部至上部逐渐升高，其中布拖组下部沉积物的低δ¹³C_org值与全球范围内强烈的火山活动有关，低δ¹⁵N值与缺氧海洋条件下的生物固氮作用有关，而布拖组上部沉积物的高δ¹⁵N值则与扬子海逐渐富氧化有关。研究结果表明，早志留世布拖期强烈的火山活动引发的生产力升高和海洋底层水体缺氧，导致了深水地区龙马溪组页岩和浅水地区灰岩、泥灰岩中有机质的富集，而布拖早期持续的海洋缺氧则可能抑制晚奥陶世生物大灭绝后生物的复苏。  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   

塬堡全新世黄土剖面有机质碳同位素的气候记录   总被引：9，自引：2，他引：7  

何勇  秦大河  任贾文  李凤霞 《地球化学》2004,33(2):178-184

对甘肃临夏塬堡全新世黄土剖面古土壤有机质碳同位素的分析表明,δ13C变化范围在-28.23‰～-25.19‰之间,平均值为-26.88‰.结合该剖面孢粉以及地层研究结果,观察到在温暖湿润气候期间,δ13C表现为高值,而在干燥寒冷期间,δ13C表现为低值,这较好地反映了该地区全新世气候演化的历史.结合其他研究,认为黄土高原地区全新世地表植被中草本植物C3和C4植物比例的变化是引起土壤有机质δ13C变化的直接原因,由于气候变化引起了地表植被类型的改变,古土壤中有机质δ13C发生了变化.对比塬堡剖面与西安、旬邑剖面土壤有机质的δ13C,观察到西安和旬邑两剖面的δ13C平均值要高于塬堡剖面约5‰左右,这是由于全新世期间两地气候的暖湿程度要高于临夏地区,地表植被中喜暖湿气候的C4植物比例较高,导致土壤有机质δ13C增大.因此δ13C是研究古气候变化的一个较好的手段.  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   

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   

四川省石棉县大水沟碲矿床成矿物质来源的一些证据   总被引：1，自引：0，他引：1  

毛景文  陈毓川  魏家秀  杨百川  郭锋 《地质与资源》1995,4(4):294-301

该矿床是一个新矿床类型,成矿作用分为磁黄铁矿-黄铁矿、辉碲铋矿和黄铁矿-黄铜矿三个阶段。矿化围岩为三叠纪镁铁质火山岩。在矿脉周围广泛发育有以黑云母、白云母、石英和斜长石为代表的蚀变及分带,磁黄铁矿和辉碲铋矿的硫同位素值δ³⁴S=-1.7‰-2.8‰,白云石和方解石的δ¹³C_PDB=-5.3‰——7.42‰,δ¹⁸O_SMOW=10.9‰-13.1‰。根据以硅质、碱质和富挥发组分为特征的围岩蚀变和S、O、C同位素信息,表明大水沟碲矿床的成矿物质来源与岩浆有关。  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   

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   

罗布泊自生胶黄铁矿对磁性参数χ_ARM/SIRM指示意义的影响     

李文  穆桂金  林永崇  张慧娟  吴汪洋  孙蕗 《沉积学报》2022,40(5):1280-1288

沉积物中磁性矿物的颗粒大小具有重要环境指示意义,是环境磁学研究的重要内容。磁性参数非磁滞剩磁磁化率/饱和等温剩磁（χ_ARM/SIRM）常被用于指示磁性颗粒大小,当沉积物磁性特征为较粗的多畴（MD）颗粒主导时表现为低值,而为较细的单畴（SD）颗粒主导时表现为高值。本研究对罗布泊盐湖LB剖面的沉积物进行了系统环境磁学测试,结果发现剖面中含有5个χ_ARM/SIRM值低于上覆层和下伏层的层位,指示其磁性颗粒较粗。但磁滞参数和扫描电镜结果显示这5个层位磁性颗粒明显细于上覆层和下伏层沉积物,显示χ_ARM/SIRM在这5个层位的指示意义失真。矿物鉴定结果显示这5个层位的主导磁性矿物为早期成岩成因的SD胶黄铁矿,赋存形态主要为颗粒团聚体、单颗粒或颗粒团聚体附着于硅酸盐矿物表面以及分布于薄片状硅酸盐内,这种赋存形态导致其具有较强的磁相互作用,并限制了χ_ARM的增加,最终造成χ_ARM/SIRM下降,指示意义失真。本研究显示当沉积物中存在胶黄铁矿等自生矿物时,利用比值参数χ_ARM/SIRM判断磁性矿物颗粒特征需谨慎。  相似文献   

Stable Strontium Isotopic Fractionation During Chemical Weathering in Drainage Basins: Mechanisms and Applications     

Zheng Lai  Ni Su  Zhouyang Wu  Ergang Lian  Chengfan Yang  Fangliang Li  Shouye Yang 《地球科学进展》1986,35(7):691-703

The new non-traditional stable strontium (Sr) isotope has aroused great attention from academic scholars in terms of the continental weathering and marine Sr cycle. The analytical precision of stable Sr isotope using mass spectrometry is better than 0.03‰. The compiled δ⁸⁸/ ⁸⁶Sr values vary from -3.65‰ to 1.68‰ in natural reservoirs. Recent findings indicate that multiple processes can cause stable Sr isotope fractionation in Earth surface, including the incongruent dissolution of primary minerals, the formation and adsorption of secondary minerals, the precipitation of calcium carbonate, and the biological cycling. These processes lead to higher δ⁸⁸/ ⁸⁶Sr in the liquid phase and lower δ⁸⁸/ ⁸⁶Sr in the solid phase, and thus result in different geochemical behavior of stable Sr isotopes in water and sediment during the weathering processes. The δ⁸⁸/ ⁸⁶Sr values of river sediment decrease with the increase of weathering intensity, which has the potential to indicate chemical weathering intensity. Meanwhile, further study on the fractionation mechanisms and constraints of stable Sr isotopes in river water plays an important role in tracing chemical weathering processes within the watershed, which will lead to a better understanding of the global ocean Sr cycle.  相似文献   

环境同位素硫在大同南寒武-奥陶系地下水资源研究中的应用   总被引：14，自引：4，他引：10  

顾慰祖  林曾平  费光灿  郑平生 《水科学进展》2000,11(1):14-20

对山西大同口泉沟南寒武-奥陶系碳酸盐岩地下水(岩溶水)资源的开发研究中,利用不同价态硫富集34S的不同以及硫同位素分馏,主要是硫酸盐和硫化物中δ34S(SO₄2-)、δ34S(HS-)的变化,分析了岩溶水的来源,区分出表征循环交替和补给条件的三种地下水类型和环境,识别出口泉南水文地质区内各个地下水子系统及其相互关系。对岩溶水开发中泉域划分问题,使用硫同位素之间的关系,并结合硫酸盐中氧同位素δ18O(SO₄2-)以及14C关系,表明本区与相邻的两泉域相互独立。岩溶水中δ34S(SO₄2-)、δ34S(HS-)和δ18O(SO₄2-)有很大变幅,神头泉Z1岩溶水有罕见的异常值。  相似文献   

喜马拉雅珠峰地区冬季大气气溶胶化学组分及光学特征     

钟苗  徐建中  张兴华  冯琳 《冰川冻土》2021,43(1):80-91

为了研究喜马拉雅山北坡冬季大气气溶胶化学组分、光学特征及来源,2017年11—12月在珠穆朗玛峰站（QOMS）共采集22个PM_2.5样品。结果显示：PM_2.5中包括水溶性离子（WSIs）、有机质（OM）、元素碳（EC）在内的所有检测成分,总质量浓度为（3.36±1.06） μg?m^-3;有机碳（OC）、元素碳（EC）和水溶性有机碳（WSOC）的浓度分别为（1.10±0.38）、（0.13±0.12）和（0.84±0.24） μg?m^-3,浓度水平与偏远地区相当,低于季风前。碳质成分（OM+EC）占所有测试成分比例为73.6%,与之前珠峰站报道的研究结果相近。用PM_2.5水溶性组分在365 nm处的光吸收效率（Abs₃₆₅）来表征水溶性棕色碳（WS-BrC）,它与WSOC、K⁺存在较好的相关性（R²=0.63、0.50）,而与EC相关性弱（R²=0.01）,说明水溶性棕色碳可能源于生物质燃烧和二次反应。MODIS火点信息和气团后向轨迹分析进一步表明,尼泊尔地区的燃烧活动是珠峰站冬季碳质气溶胶的重要来源。同时,喜马拉雅山脉独特的局地风场是污染物跨境传输至珠峰地区的重要原因。  相似文献