重庆金佛洞石笋δ13C记录的全新世千年尺度气候振荡

基于重庆市金佛洞石笋J119铀系测年数据和碳同位素数据重建了全新世9.6～1.6 ka B.P.时段的古气候演化序列。分析结果显示:在早全新世的9.6～7.4 ka B.P.期间,J119δ~(13)C记录呈现出偏负趋势,表明此时段内季风逐渐加强,气候开始变暖湿;中全新世的7.4～4.2 ka B.P.期间,J119δ~(13)C值整体偏负,与全新世大暖期相对应;在4.2 ka B.P.附近δ~(13)C记录出现较大幅度的迅速偏正,并持续到约2.5 ka B.P.,随后石笋δ~(13)C值出现偏负趋势,表明在4.2 ka B.P.以后气候持续处于干冷状态直到2.5 ka B.P.才有所转暖。在全新世期间,重庆金佛洞石笋清晰地记录了7次千年尺度气候震荡事件,分别发生在大约2.7 ka B.P.、4.2 ka B.P.、5.5 ka B.P.、8.3 ka B.P.、9.4 ka B.P.附近,与大西洋染赤铁矿记录的冷事件2、3、4、5、6相对应。除此之外,J119δ~(13)C记录显示在7.0～6.7 ka B.P.、7.8～7.3 ka B.P.时段也存在千年尺度震荡,这些突变事件与董哥洞石笋氧同位素记录的弱季风事件(2.7 ka B.P.、4.4 ka B.P.、5.5 ka B.P.、6.3 ka B.P.、7.2 ka B.P.、8.3 ka B.P.)也存在一定的对应关系。因此,本文研究表明金佛山石笋δ~(13)C记录能够反映全新世千年尺度的气候事件,并可以与石笋δ~(18)O记录进行相互对比和验证。     

华南二叠纪末缺氧海水中的有毒气体与生物集群绝灭

对华南P/T界线地层有机碳同位素和碳酸盐岩碳氧同位素和沉积特征进行研究表明 :二叠纪末海洋中发生了大规模海水缺氧事件 ,持续时间约 6～ 10万年 ;海洋底层存在大量的CO、CO2 、H2 S和CH4等水溶性有毒气体 ,在剧烈的火山爆发事件及相伴的温室效应影响下 ,这些气水化合物由海底及陆架沉积中快速分离释放 ,导致生物集群绝灭 ,最终造成灰岩的δ13 C值发生强烈的负漂移     

喀斯特地区土壤有机质的稳定碳同位素地球化学特征

以喀斯特地区二种主要的土壤类型石灰土和黄壤为例,对三种植被类型下土壤及土壤不同粒径组分中有机质的稳定碳同位素组成(δ13C值)进行了分析,结果显示:石灰土剖面中土壤有机碳含量均大于1.0%,最大值为表层土的7.1%,而三个黄壤剖面中土壤有机碳含量在0.3%～4.6%之间;石灰土剖面中土壤有机质δ13C值的变化范围仅为-24.1‰～-23.0‰,土壤不同粒径组分中有机质的δ13C值变幅也较小;而黄壤剖面中土壤有机质δ13C值的变化范围较大,在-24.5‰～-21.1‰之间,土壤不同粒径组分中有机质的δ13C值变幅也较大。对比研究表明,不同土壤类型中有机质的深度分布特征具有显著差异,土壤有机质的稳定碳同位素地球化学具有明显的区域性特征。     

粤中长坑金银矿床的碳、氧、氢同位素研究

长坑金银矿床方解石的δ13C值为-3．23‰，方解石和石英的δ18O分别为8．64‰～18．61‰和9．60‰～13．0‰，其范围与其它卡林型金矿相似。结合大本（Ohmoto）模式的理论分析，认为成矿热液的总联同位素组成可大致取为-2‰～－17‰，即碳主要来自地层中的沉积碳酸盐，部分来自有机碳。推导出水岩交换过程中流体氢、氧同位素演化的一般性协变方程并进行了理论模拟，认为成矿流体以燕山晚期一第三纪的加热大气降水或建造水为主。     

南太行山山前平原地下水水化学以及同位素组成研究

采用环境同位素和水化学方法,通过分析南太行山山前平原不同类型水体氢氧稳定同位素(δD和δ18O)、溶解性无机碳同位素(δ~(13)C-DIC)和水化学组成特征,探讨不同水体来源以及人类活动对地下水水质的影响过程。研究区地下水氢氧同位素组成表明,区内地下水均来自大气降水,补给区和排泄区浅部含水层地下水较深部含水层地下水氢、氧同位素值均偏正,氘盈余值(d值)也偏小,显示浅部含水层地下水受蒸发作用影响。同时排泄区地下水氢、氧同位素值较补给区地下水偏正,显示排泄区地下水经历较明显的蒸发过程。研究区地下水溶解性无机碳碳同位素(δ~(13)C-DIC)组成表明,补给区和排泄区浅部含水层地下水δ~(13)C-DIC值较深部含水层δ~(13)C-DIC值均偏负,显示浅部含水层地下水无机碳更多来源于有机物分解。同时排泄区地下水δ~(13)C-DIC值较补给区地下水δ~(13)C-DIC值偏负,表明排泄区地下水溶解性无机碳受有机物分解影响较大。研究区地下水水化学组成表明,补给区地下水水化学类型以Ca-HCO3型为主,排泄区地下水水化学类型以Na-HCO3-SO4型为主。结合同位素组成特征,补给区地下水水化学组成主要受溶滤作用和人类活动的影响,排泄区地下水水化学组成则受溶滤作用、蒸发浓缩作用、阳离子交换作用和人类活动的共同控制。     

喀斯特地区坡地土壤可溶性有机碳的分布特征

以广西喀斯特地区2个不同退化程度的典型坡地作为研究对象,测定了坡地表层和不同地形部位(坡肩、坡背、坡腰和坡脚)剖面土壤可溶性有机碳(DOC)含量和δ13CDOC值,分析了土壤中DOC的迁移变化规律及影响因素.结果表明,DOC含量主要受到有机质输入?地形和土壤质量等因素影响.灌丛坡地表层土壤中DOC含量要高于草丛坡地,2个坡地表层土壤中DOC含量均随坡面向下而升高,与土壤有机碳(SOC)变化呈相反趋势.而在坡地各个地形剖面中,除灌丛坡地的坡肩和坡背2个剖面土壤中DOC含量随土层深度表现出一定的升高趋势,其他剖面中DOC含量均随土层深度增加而降低.灌丛坡地表层土壤中δ13CDOC值变化幅度明显高于草丛坡地,范围在-15.1‰~-22.1‰,与坡地植被和δ13CSOC值变化密切相关;而草丛坡地表层土壤δ13CDOC值范围在-19.98‰~-20.96‰,其变化幅度很小,与土壤δ13CSOC值变化相似,但与地表植被变化关系不明显,表明了DOC来源主要受到SOC的影响;而各个地形剖面中δ13CDOC值变化较为复杂,但灌丛坡地各剖面变化幅度明显高于草丛坡地相应剖面.剖面中有机质分解程度和输入量决定了δ13CDOC值变幅大小,因此土壤剖面中δ13CDOC值随深度变化的趋势,能够很好地反映剖面土壤中DOC迁移转化过程.     

元古宙海水的稳定同位素组成发生过大的变化了吗?

古元古代罗克内斯特组(1.93～1.89Ga)的海相碳酸盐相对于较年轻且形成于类似沉积环境的新元古代海相碳酸盐大量亏损δ~(18)O(约8‰)。广海海相组分的同位素数据叠加了两种同位素趋势。第一种趋势包括早期潮坪沉积物的稳定化作用,以及富δ~(18)O蒸发孔隙流体可能发生的回流型白云岩化作用。对于在同位素成分上δ~(18)O值较低的第二种趋势,它是广海海相与大气降水(混合带)接触或在埋藏的较高温度条件下白云岩化作用期间形成的,由此导致了块状孔隙吸留胶结物的沉淀。 最富集同位素的鲕粒均为保存最好的标准海相组分,因而可能表明海水的δ~(18)O值在1.9Ga时约为-9.75‰±1.0‰(SMOW)。为了解释所推论的海水δ~(18)O值在1.9～1.0Ga期间存在8‰的正向漂移,海水的这一组成要求在高温下海水与玄武岩之间存在氧同位素交换平衡以及低温风化作用有过较大的变化。很可能亏损的δ~(18)O值表明在1.9Ga时表层海水具有大约30～35°C的较高温度。其重碳同位素δ~(13)C值为+1.75‰,比先前根据全岩数据所报道的新元古代海水更富集δ~(13)C。     

巢湖富营养化的沉积记录:结合态脂肪酸及其单体碳同位素特征

本文以中国五大淡水湖泊之一的巢湖作为研究对象,在对18cm的沉积钻孔中TOC、TN、δ13C、和δ13N测定的基础上,通过对巢湖现代沉积物中结合态脂肪酸的组成及其单体碳同位素特征的讨论,探讨了近70年来巢湖的富营养化过程。研究结果表明,巢湖沉积物中总有机质基本参数变化可以划分成二个主要阶段,其中7cm至表层段,δ13N、TOC和TN显著增大,可能与该时期湖泊富营养化持续加剧有关。利用结合态脂肪酸单体分子C16∶0、C18∶2W6和单体分子组合TARFA、C18∶1w7/C18∶1w9、(i-C15∶0+a-C15∶0)/nC15∶0比值的特征变化,表明12cm以来结合态脂肪酸以内源的藻类和细菌输入为主,并且从下向上对沉积物中的结合态脂肪酸贡献不断增加,反映出湖泊富营养化过程。结合态脂肪酸以单体C16∶0为主峰,沉积剖面中结合态脂肪酸中单体C16∶0的δ13C值在12cm开始迅速的增加,可以作为指示巢湖富营养化发生的重要指标。     

一种鉴别植被和气候变化的定量方法——植物岩中的稳定碳同位素比率

大平原北部的蛋白石植物岩(Opal Phytoliths)中封存碳的~(13)C/~(12)C比值可作为重建古气候的依据。宿主植物的碳同位素组成与植物岩中有机质的碳同位素组成之间存在着明显的相关关系。沿气候梯度土壤表层分布的植物岩的~(13)C/~(12)C此值反映了当前植被中C_3和C_4植物的比例。土壤中植物岩的δ~(13)C值随土壤深度的变化而变化,而这种变化是由多种作用引起的:尘土对土壤表面的埋藏作用、生物扰动和可能由于雨水的渗透而引起的淋滤作用。此外,尘土和植物根系对植物岩的贡献是否有同位素效应还不清楚。土壤中植物岩的δ~(13)C值随~(14)C年龄的减小而增加,表明全新世期间,本区C_4植物的比例增大。视年龄为全新世中期的植物岩主要以C_4植物独占优势,这一事实与干旱的中全新世古气候解释相吻合。     

西安周边河流溶解无机碳浓度及同位素组成初探

通过分析西安周边4条主要河流(浐河、灞河、涝河、黑河)的溶解无机碳(DIC)浓度和碳同位素组成,初步探讨了西安周边主要河流溶解无机碳(DIC)的浓度变化及碳源.结果表明西安周边主要河流DIC浓度的变化范围为0.34～5.66mmol.L-1,平均为1.23 mmol.L-1,自源头到下游,DIC浓度呈现升高趋势.4条河流δ13CDIC值的变化范围在-13.3‰～-7.2‰之间,平均值约为-10.1‰,4条河流整体表现为δ13CDIC值在源头偏负(平均值约为-12.6‰),中下游农耕区δ13CDIC值偏正(平均值约为-9.4‰),靠近入渭河河口的城市区δ13CDIC表现为偏负值(平均值为-10.5‰).DIC浓度与河流DIC碳同位素组成的变化规律揭示了河流溶解无机碳来源的变化,土壤CO2的输入可能是源头水体DIC的主要来源;中下游农耕区河水δ13CDIC值偏正是由于农业区农作物存在C4植被(如:玉米),使得农业区土壤CO2和土壤碳酸盐具有偏正的碳同位素组成,进而导致河流水体具有偏正的δ13CDIC值;靠近河口处具有较低δ13C值,污水的大量输入可能导致河水δ13CDIC表现为偏负.结果表明西安周边河流溶解无机碳浓度和同位素组成变化大致指示了河流从源头到下游过程中DIC的可能来源,可为黄土高原小流域河流无机碳来源示踪研究提供参考.     

塔北、塔中天然气中CO_2的碳同位素组成及成因探讨

CO2 是塔北、塔中天然气中常见的非烃组分。各油气区内的天然气中CO2 的δ13C值尽管有差别 ,但其表征的成因意义基本一致。塔中天然气中的CO2 可能存在两种来源 ,一种来源于烃源岩岩石和矿物及胶结物分解 ;第二种来自二叠纪火山活动过程中的脱气。轮台凸起构造单元上油气藏 (除雅克拉外 )中CO2来自库车坳陷T -J陆相烃源岩中有机质转化。东河塘天然气中CO2 来自寒武 -奥陶海相碳酸盐岩岩石分解及泥岩中碳酸盐矿物分解     

长直链烷基苯的异常分布及其成因探讨

来自楚雄盆地三叠系地层的三个沥青样品长直链烷基苯在C16～C20范围内具强烈的偶碳优势。正构烷烃和烷基环己烷与烷基苯分布的差异表明:偶碳数烷基苯不可能来自直链脂肪酸,也不可能来自一些细菌和某些藻类生物体中的环己基脂肪酸,它可能是成岩作用阶段,在矿物催化作用下偶数碳醇与生物体中简单的芳烃化合物进行烷基化反应抑或是在深成作用早期,长链偶碳数伯醇通过自由基反应与存在于干酪根中苯进行烷基化作用而形成。烷基苯这一分布特征与热演化没有相关关系。     

四川西昌盆地下二叠统层序特征及充填模式

四川西昌盆地下二叠统的地层划分对比争议较大,油气勘探程度低。本文通过详细的露头层序地层学研究,结合层序地球化学方法和原理,对西昌盆地下二叠统进行了层序划分和对比,结果表明：西昌盆地下二叠统地层可划分为1 个二级层序、2 个层序组和6 个三级层序;P₁q 层序组构成下二叠统二级层序的LST 和TST,层序4 下部发育的（茅口组底部）凝缩层相当于二级层序的最大海泛面,而P₁m 中上部（包括层序4 中上部、层序5、6）则构成HST;西昌地区下二叠统层序发育形成过程,总体表现为海平面上升和盆地不断向古陆超覆;沉积序列、古氧相含量、锶含量、碳氧同位素和TOC 的变化旋回揭示西昌盆地早二叠世经历了六次三级海平面变化旋回（六个三级层序）,在华南地区乃至全球范围内均可进行对比;建立的层序充填模式揭示出早Hessian 早期全球海平面上升,盆地不断向古陆超覆,奠定了早二叠世西昌海域盆地的轮廓,Roadian 早期海平面上升达到最高位,并沉积一套整个华南均可对比的眼球状灰岩或页状藻灰岩,Capitanian 晚期全球构造海平面下降,结束了西昌地区克拉通盆地的演化阶段。     

Reconstruction of palaeosalinity using carbon isotopes and benthic associations: a comparison

Carbon and oxygen isotopes were determined on 40 recrystallized shells of Late Jurassic bivalves from the Lusitanian Basin of Portugal. In contrast with the oxygen isotopes, which exhibited considerable diagenetic distortion, the carbon isotopes are thought to preserve a record of the salinity of the Jurassic marginal marine seas in which these bivalves lived. The reconstructed palaeosalinities range from 35‰ (euhaline) to 5‰ (oligohaline). Comparing these values with the palaeosalinity reconstructed from a palaeoecological analysis of 17 stratigraphic levels within the basin, the independently derived values agree in most cases. Strongly differing values are explained as being due to biotic factors and to diagenetic distortion of the isotopic signal; they are less likely to be due to small-scale time-averaging or insufficient microstratigraphic sampling. On the whole, the carbon isotope analyses are thought to produce reasonable palaeosalinity values, although data from infaunal, originally aragonitic bivalves appear to be less reliable than those from epifaunal bivalves with a predominantly or exclusively calcitic shell. As diagenetic alteration of the carbon isotope signal is, however, unpredictable and biotic effects on the isotopic composition are insufficiently known, palaeosalinity reconstructions based on stable isotope data should be supported by palaeoecological data.     

元古宙—寒武纪疑源类的辐射演化、绝灭作用与海洋地球化学演变——兼论扬子区元古宙—奥陶纪疑源类的演化

通过对目前全世界元古宙———寒武纪地层中的浮游植物 (疑源类 )的统计 ,发现在新元古代晚期和早、中寒武世相对较短的时间间隔内发生了一系列的微体植物 (疑源类 )辐射和绝灭事件。而这些辐射和绝灭事件又与早期后生生物的辐射、绝灭都有密切的镜像关系。通过对古海洋的δ13 C、87Sr/ 86Sr研究 ,发现元古宙—寒武纪浮游植物 (疑源类 )的辐射演化、绝灭作用与古海洋环境变化有着密切的关系 ,即生物辐射时期 ,δ13 C、　87Sr/ 86Sr呈现高异常 ;生物绝灭时期 ,δ13 C、87Sr/ 86Sr呈现低异常 ;冰期δ13 C呈现明显的负异常。     

二叠-三叠纪生物绝灭事件的地球化学研究新进展

二叠-三叠纪生物绝灭事件在地史发展中有着重要作用,灭绝加速了物种的进化和更替。本文简要总结了近几年来全球地球化学、地质和古生物等学者关于P-T生物绝灭事件的研究,包括事件的测年研究进展和事件原因的种种学说,其中详细阐述了地外碰撞(小行星或彗星)、火山学说、缺氧学说以及海洋酸性化假设的研究进展,并对该绝灭事件研究意义进行了简单的分析和探讨。     

黔中九架炉、祥摆、旧司组特征及其地质意义──以乌当地区为例

在贵阳乌当断层南北两侧 ,下石炭统九架炉组、祥摆组和旧司组的分布和沉积特征存在明显的变化。九架炉组基本分布于乌当断层北西侧 ,祥摆组由北向南的沉积环境向浅海相呈有规律的变化 ,旧司组则仅在乌当断层南侧分布。这些地层的分布规律、沉积环境的变化说明了乌当断层为黔中隆起南侧边缘断层 ,且该断层自早古生代形成后 ,为一多期次活动断层。     

Pelagic crinoids (Roveacrinida, Crinoidea) discovered in the Neogene of Poland

Until recently, it has been assumed that pelagic crinoids, the roveacrinids (Roveacrinida, Crinoidea), became extinct during the Cretaceous-Paleogene boundary event. Recent finds of well-preserved roveacrinidal remains (brachials and radials) in the Danian (Early Paleogene) of Poland showed that they survived into the earliest Cenozoic. This group was thus characterized as a "dead clade walking". Here, we present fossil evidence that these pelagic crinoids survived in Poland until at least the Middle Miocene (Badenian, ca. 14?Myr ago)-more than 50?Myr after their supposed extinction. These Miocene roveacrinids constitute the first documented evidence of Roveacrinida in strata of Neogene age, thus prolonging the stratigraphic range of pelagic crinoids. This find characterizes the order as a "Lazarus taxon" rather than a "dead clade walking" group.     

The Triassic dicynodont Kombuisia (Synapsida, Anomodontia) from Antarctica, a refuge from the terrestrial Permian-Triassic mass extinction

Fossils from the central Transantarctic Mountains in Antarctica are referred to a new species of the Triassic genus Kombuisia, one of four dicynodont lineages known to survive the end-Permian mass extinction. The specimens show a unique combination of characters only present in this genus, but the new species can be distinguished from the type species of the genus, Kombuisia frerensis, by the presence of a reduced but slit-like pineal foramen and the lack of contact between the postorbitals. Although incomplete, the Antarctic specimens are significant because Kombuisia was previously known only from the South African Karoo Basin and the new specimens extend the taxon’s biogeographic range to a wider portion of southern Pangaea. In addition, the new finds extend the known stratigraphic range of Kombuisia from the Middle Triassic subzone B of the Cynognathus Assemblage Zone into rocks that are equivalent in age to the Lower Triassic Lystrosaurus Assemblage Zone, shortening the proposed ghost lineage of this taxon. Most importantly, the occurrence of Kombuisia and Lystrosaurus mccaigi in the Lower Triassic of Antarctica suggests that this area served as a refuge from some of the effects of the end-Permian extinction. The composition of the lower Fremouw Formation fauna implies a community structure similar to that of the ecologically anomalous Lystrosaurus Assemblage Zone of South Africa, providing additional evidence for widespread ecological disturbance in the extinction’s aftermath.