利用洞穴石笋的δ^18O和δ^13C重建3000a以来北京地区古气候和古环…

首次提出用石笋中稳定同位素记录重建由降雨量和降水气团同位素组成所反映的古气候历史，从而为研究分辨率古季风气候信息开辟了新的途径，利用Ｈｅｎｄｙ准则，洞穴温度，研究区水系的δ＾１８ＯＨ２Ｏ值以及温度公式，证实了同位素分析结果的可靠性ＣａＣＯ３－Ｈ２Ｏ之间存在同位素平衡分馏，对采自石花洞的石笋样品进行了分辨率约在２５ａ的δ＾１８Ｏ和δ＾１３Ｃ的分析测量，从而得到３０００ａ以来，北京地区古气候和古环境的     

利用洞穴石笋的δ18O和δ13C重建3000a以来北京地区古气候和古环境——石花洞研究系列之三

首次提出用石笋中稳定同位素记录重建由降雨量和降水气团同位素组成所反映的古气候历史，从而为研究高分辨率的古季风气候信息开辟了新的途径。利用Ｈｅｎｄｙ准则、洞穴温度、研究区水系的δ１８ＯＨ２Ｏ值以及温度公式，证实了同位素分析结果的可靠性，ＣａＣＯ３－Ｈ２Ｏ之间存在同位素平衡分馏。对采自石花洞的石笋样品进行了分辨率约为２５ａ的δ１８Ｏ和δ１３Ｃ的分析测量，从而得到３０００ａ以来，北京地区古气候和古环境的变化信息     

CO_2－H_2O平衡法分析常量水中氧同位素的一些计算问题

ＣＯ_２－Ｈ_２Ｏ平衡法分析常量水中氧同位素的一些计算问题刘士琳，严正（北京防灾技术高等专科学校，１０１６０１）（国家地震局地质研究所，北京１０００２９）分析常量水的氧同位素组成δ１８Ｏ值通常采用ＣＯ２－Ｈ２Ｏ平衡法，是将一定量的ＣＯ２气体和水置于真空     

新疆北部二台北花岗岩体的两期同位素交换反应

对阿尔泰二台北花岗岩体的２０个岩石样品的共生长石、石英、黑云母做了氧、氢同位素组成测定．二台北岩体经历了两期同位素交换反应．第２期与大气水的Ｄ／Ｈ,~１８Ｏ／~１６Ｏ交换造成了第２组样品的δ~１８Ｏ_长石和δ_黑云母值显著降低;黑云母的Ｄ／Ｈ组成相对于~１８Ｏ／~１６Ｏ组成对大气水蚀变的反应更加灵敏．第１期与富~１８Ｏ的流体发生~１８Ｏ／~１６Ｏ交换,造成了反转△~Ｏ_石英－长石关系．富~１８Ｏ的流体来源于地壳深部的脱水反应;脱水熔融是花岗岩源区熔融的重要机制．深部流体具有围绕岩体分布的外封皮性质,它对地表流体构成了有效的屏蔽。     

地热CO2-水-碳酸盐岩系统的地球化学特征及其CO2来源--以四川黄龙沟、康定和云南中甸下给为例

以四川黄龙沟、康定和云南中甸下给为例分析了地热ＣＯ_２－水－碳酸盐岩系统的水文地球化学、碳稳定同位素特征及ＣＯ_２来源,发现该类系统的水文地球化学和碳稳定同位素特征与受生物圈强烈影响的表层ＣＯ_２－水－碳酸盐岩系统明显不同,前者具有较高的ＣＯ_２分压,并富集重碳稳定同位素．此外,该类系统与出露在火成岩地层中的地热系统也不同,后者水中缺少Ｃａ~（２＋）,因而地表很少钙华沉积,且相对富集轻碳稳定同位素．进一步分析发现,该类系统ＣＯ_２来源于碳酸盐岩地层变质ＣＯ_２与幔源ＣＯ_２的混合．     

江西红山隐爆角砾岩—斑岩型铜矿床的成因

红山铜矿成矿流体δＤ在－５２．７‰－－８７．８‰,‰δ＾１８ＯＨ２ｏ在＋１‰－＋６‰,δ＾３４ＳＨ２Ｓ在０－２．５‰之间。矿石铜同位素表明铅主要来自岩浆岩,两阶段模式计算出第一阶段比值为４．２１,第二阶为３．８２±０．１１。     

泥炭样品不同有机组分的~(14)C测年的初步研究

分别用ＮａＣｌＯ、ＮａＯＨ溶液、Ｎａ４Ｐ２Ｏ７和ＮａＯＨ混合溶液和有机溶剂对采自延庆盆地大王庄两个泥炭样品进行前处理，每个样品获得１０个不同有机组分，对这些有机组分的１４Ｃ年龄测定值进行对比。以探讨泥炭等样品不同有机组分１４Ｃ测年的可靠性     

东海近3.5万年来古海洋环境变化的分子生物标志物记录

结合ＡＭＳ~（１４）Ｃ测年及浮游有孔虫δ~（１８）Ｏ和δ~（１３）Ｃ资料，分别利用Ｕ_（３７）~Ｋ，∑Ｃ_（２１）~－／∑Ｃ_（２２）～＋和Ｐｒ／Ｐｎ恢复了近３．５万年来冲绳海槽的古海洋环境变化．结果表明，近３．５万年来，冲绳海槽经历了７次较强的气候变冷事件（Ｃ１～Ｃ７）和９次陆源物质减少事件（ｅ１～ｅ９），其中的Ｇ１相当于全新世中晚期冷事件，Ｃ２～Ｃ４和Ｃ７分别相当于Ｈ１～Ｈ４事件，ｅ１，对应于海水表层温度ＳＳＴ的降低．Ｈ事件发生时，陆源物质供应显示增加的趋势．气候变冷导致河流输运陆源物质的能力减小，冬季风输运陆源物质的能力增强，Ｈ事件与东亚冬季风密切相关末次盛冰期（２５．８～１５．５ｋａＢＰ）还原环境发生剧烈波动，强还原事件（Ｒ１～Ｒ３）对应于ＳＳＴ的降低和陆源营养物质的增加，而弱还原事件（Ｏ）对应于陆源营养物质的减少．还原环境的变化与表层生产力密切相关．     

黔南洞穴石笋古气候变化记录及终止点Ⅱ的确定

通过对黔南地区三个大型石笋进行TIMS-U系测年和碳、氧稳定同位素分析, 获得了163~113.8 ka高分辨率的古气候记录. 石笋氧同位素的记录曲线揭示, 在万、千年尺度上, 研究区冰期的降温和间冰期回暖的波动特征, 可与冰芯、湖泊、黄土、深海岩芯记录相比较, 其记录的气候波动与全球具有一致性, 显示与北极地区存在着古气候的遥相关. 研究表明, 石笋记录所反映出的古季风环流变化的直接动力可能来自全球冰量变化, 即主要受北半球日照辐射强度、北大西洋冰漂碎屑带的扩张以及低纬度太平洋海表面温度变化等因素的影响. 根据d18O值进行了温度计算, 获得了研究区冰期(相当于深海同位素6阶段的中后期, 平均为8.1℃, 最低为－1.43~0.65℃)与间冰期(相当于深海同位素5E段, 平均为18.24℃)之间的年均温差达10℃左右(与冰芯记录的温度变化幅度大约为10℃, 大体相一致), 显示东亚夏季风与冬季风环流强度具有显著的差异. 通过对3个石笋的精确测年, 确定倒数第2次冰期的终止点Ⅱ的年龄为129.28±1.1 ka, 这一界线的年龄代表了末次间冰期开始的年代, 即是中更新世与晚更新世的分界年龄, 与冰芯和深海SPECMAP氧同位素曲线上末次间冰期的起始年龄相一致.     

上海-南极洋面大气N_2O的δ~(15)N与δ~(18)O时空变化特征

在中国第22次南极科学考察期间,采用Tedlar气袋采集了"雪龙号"考察船航线上洋面大气样品以及东南极米洛半岛近地面大气样品(采样时间分别为地方时上午10:00和夜间22:00),在室内通过带有全自动预GC浓缩接口(PreCon)的Thermo Finnigan MAT-253同位素质谱仪,对这些大气样品中N2O的同位素组成进行了高精度地测量;并分析了其δ15N与δ18O空间变化规律.上海-南极洋面大气N2O的δ15N与δ18O平均分别为(7.21±0.50)‰和(44.52±0.52)‰.由30°N往南极随着纬度的变化,δ15N(6.05‰～7.88‰)呈线性增加趋势,增加率为0.01‰/纬度,δ18O(43.05‰～48.78‰)则呈现较大的波动;且δ15N与气温、N2O浓度呈负相关,而与δ18O呈弱的正相关.东南极米洛半岛近地面大气N2O的δ15N与δ18O夏季变化趋势相一致,且二者呈显著正相关,而与N2O浓度呈显著负相关;不同地点大气N2O的δ15N与δ18O平均分别为(7.46±0.39)‰和(44.63±0.45)‰,略高于洋面大气N2O的δ15N与δ18O;而显著高于北半球低纬度大气N2O的δ15N与δ18O值.分析讨论了引起地面大气N2O的δ15N与δ18O空间变化的主导因素.提供了全球大区域洋面大气N2O的同位素资料,有助于定量评估全球与区域大气N2O的净收支.     

冀西北东坪金矿成矿流体研究

东坪含金石英脉和破碎带型金矿产于海西期水泉沟碱性杂岩体的南接触内带．流体包裹体研究表明，成矿早阶段包裹体类型为气相包裹体，主成矿阶段为气液包裹体．气体包裹体在脉石英中随机分布，均一温度为 ３７２～３０６℃，盐度质量百分数为３．７～１．０ＮａＣｌ；气液包裹体沿脉石英的愈合微裂隙定向分布，均一温度为３４２～２６７℃，盐度质量分数为 １．９～０．８ ＮａＣｌ．主成矿期流体包裹体水的氢同位素组成为－７０．８‰～─１０８．４‰，氧同位素为２．４４‰～４．０５‰．东坪金矿成矿流体特征为ＮａＣｌ－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ型高温低盐流体，它虽可能来源于燕山期岩浆热液，但受到了古大气降水的混合．流体不混溶、水－岩反应及古大气水的混合是造成本矿金沉淀成矿的主要因素．     

呼伦湖东露天矿剖面有机碳的总量及其稳定碳同位素和古环境演化

湖泊沉积物中有机碳的总量（TOC）取决于湖泊的初始生产力及有机质沉积后的保存能力,而有机碳的稳定同位素（δ~(13)C）值则反映了不同来源有机质的组成以及流域古植被状况。本文通过对内蒙呼伦湖东露天煤矿剖面TOC及δ~(13)C值的垂直分布的研究,结合剖面的沉积特征及孢粉、硅藻分析结果,讨论了呼伦湖地区末次冰期以来古气候古环境演化过程。结果表明有机碳的总量及其稳定碳同位素可作为分析古气候环境的一种有效的代用指标。     

高分辨率洞穴石笋稳定同位素应用之一——京津地区500a来的气候变化——δ~(18)O记录

气候变化可记录在洞穴石笋氧同位素值中 .当气候湿冷 ,降雨量越大 ,年平均气温越低时 ,δ18O值越负 ;当气候干热时 ,δ18O值越正 .北京石花洞年轻石笋的氧同位素记录显示了京津地区的降雨量有一个 30～ 40a的变化周期 .降雨量增加时期分别以 1 985 ,1 95 5 ,1 91 0 ,1 880 ,1 840 ,1 80 0 ,1 76 0 ,1 730 ,1 6 90 ,1 6 6 0 ,1 6 30 ,1 5 6 0 ,和1 5 30a为中心 .在 1 6 2 0～ 1 90 0a之间 ,京津地区的气温低于 5 0 0a以来的平均气温 ,对应于小冰期事件 .1 5 2 0～ 1 6 2 0a和 1 90 0a至今的两个时期 ,气温高于 5 0 0a来的平均气温 .     

喜马拉雅山朗塘流域降水中δ~(18)O的变化

喜马拉雅山朗塘流域坚景和亚拉降水中δ18O的变化以及δ18O与降水量的关系分析. 在天气尺度下, δ18O随降水量的变化具有较大的离散性. 两者之间的相关系数随时间而变化. 在季节尺度下, 坚景的δ18O/降水量变化率小于天气尺度下的变化率. 在雨季, 由于大气水汽和降水中稳定同位素成分基本保持平衡,降水的蒸发富集作用较轻. 从而降水中平均稳定同位素的大小并不依赖于取样间隔. 降水量效应的模拟结果显示, 朗塘流域的降水并非来自于低纬度海洋水汽的初始凝结. 受水汽在爬越喜马拉雅山时强烈的洗涤作用(rainout), 降水中稳定同位素成分被极大地衰减.     

黄土高原南部黄土-古土壤酸溶相硼同位素组成(δ~(11)B)及其对季风降水变化的指示

对黄土高原南部渭南阳郭水库剖面黄土-古土壤酸溶相硼含量和硼同位素组成(δ11B)进行了精确测定.结果表明,硼含量变化范围为0.39~3.94ug g-1,δ11B值分布范围在-23.8‰~9.5‰,古土壤的平均硼含量和δ11B值都高于黄土的.研究表明,黄土-古土壤酸溶相硼主要来自降水中积累的硼以及硅酸盐风化产生的硼,因此,酸溶相δ11B值可以减少源区信息和温度热量等因素的影响,反映降水量变化,有可能作为黄土沉积形成演化过程中降水量的一个替代性指标.另外,本研究根据δ11B变化重建了黄土高原南部末次间冰期以来夏季风降水历史,与传统的夏季风降水替代性指标基本可以对比,但δ11B在揭示过去季风降水量变化方面的机理更加清楚.     

太湖3个典型水域红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)δ~(13)C和δ~(15)N值的变化规律

运用稳定性同位素分析技术研究红鳍原鲌δ13C和δ15N值变化规律,进一步探讨贡湖湾、鲤山湾和东太湖3个典型水域的红鳍原鲌食性差异.结果显示,红鳍原鲌的δ13C值与体长、δ15N值与体长呈显著正相关关系,大个体的红鳍原鲌(体长138 mm)δ13C值和营养级显著高于小个体红鳍原鲌(体长138 mm),表明红鳍原鲌在生长过程中随着口裂的增大和捕食能力的加强发生了食性转变现象:食物来源由小型浮游动物向鱼类转变.红鳍原鲌的δ13C在3个水域中具有明显的空间异质性,东太湖(-25.17‰±2.56‰)作为养殖活动影响区均显著低于贡湖湾(-23.11‰±1.05‰)和鲤山湾(-22.73‰±1.31‰),而且个体普遍偏小,说明红鳍原鲌种群分布可能存在一定的区域性,会根据栖息环境选择食物来源.红鳍原鲌在高浓度蓝藻的环境下,偏向摄食较大个体的动物性饵料,减轻对浮游动物的摄食压力,间接控制水体富营养化的发展.另外,还讨论了红鳍原鲌对生态系统的影响,为其资源保护和合理配置利用提供理论依据.     

湖泊沉积物有机质δ13C所揭示的环境气候信息

根据我国不同纬度和高海拔地区青藏高原东部地区湖泊沉积物有机质δ＾１３Ｃ组成特征的分析,就其揭示的环境气候意义作了探讨。研究表明,湖泊沉积物有机质δ＾１３Ｃ波动间接地反映气候冷暖的波动,但高原与平原地区湖泊沉积物有机质δ＾１３Ｃ值变化具有不同的环境气候意义。这与陆生植物Ｃ３及Ｃ４植物的分布密切相关,据此初步划分为三种有机质δ＾１３Ｃ古气候类型。     

地下气体运移变化的物理化学机制研究

在河北省怀来县后郝窑地区，对地下气体运移变化的影响因素进行了野外模拟实验研究。选择３个试验点，对地下气体的扩散作用，物理化学影响因素及水压效应等进行了模拟实验，主要研究Ｈ２，ＣＯ２气体运移变化机制。实验研究表明，Ｈ２，ＣＯ２气体运移变化机制不尽相同，水压效应对Ｈ２，ＣＯ２等地下气体运移影响相当明显     

青藏高原南北降水中δD和δ~(18)O关系及水汽循环

根据青藏高原南北不同地区降水及河水中δ D和δ18O, 建立了青藏高原从北到南降水中稳定同位素大气水线, 并解释了不同地区大气水线的差异性与水汽来源的关系. 分析了青藏高原南北降水中过量氘( d )的季节变化特征; 揭示了青藏高原降水和河水中d的空间变化, 研究发现青藏高原d在唐古拉山南北两侧显示出不同的变化特征.这种差异是与不同区域水汽来源或水汽循环有关.     

二次离子质谱技术在季节分辨石笋δ~(18)O分析中的应用

尝试利用二次离子质谱(SIMS)技术,采用国家一级标样(GBW04481)Oka方解石和美国威斯康星大学标样UWC-3方解石,对长江中游清江和尚洞洞穴碳酸盐沉积物HS4石笋的8.3ka BP时段(236.3~235.6 cm)进行了季节分辨率的?18O原位分析,探讨了利用季节分辨SIMS?18O所呈现出的年际旋回对石笋进行相对定年的可能性;并通过SIMS法与常规法?18O值的比较,分析了两者间偏差产生的可能原因.以Oka作外标,利用Cameca IMS 1280离子探针在3个工作日内对UWC-3进行了氧同位素分析,获得的测量结果(?18OVPDB=?17.85‰±0.22‰,1SD)与其推荐值(?18OVPDB=?17.83‰?0.08‰)在误差范围内一致,说明仪器稳定性良好、测试方法可靠.用SIMS法获得的HS4石笋?18O季节分辨率记录,则呈现出较为显著的年际旋回特征,其旋回总数与同段石笋Mg/Ca比及石笋反光微层图像中所呈现出的年层总数一致,有望为不具备清晰年纹层石笋的相对定年提供一个新的方法.与常规法?18O分析结果相比,HS4石笋SIMS法?18O值系统偏负0.90‰,且季节性差异增大,其主要原因可能是缘于样品中细微裂隙、孔洞和包裹体的存在,同时亦不排除石笋中有机质的存在对SIMS?18O值可能造成的影响,说明要获得与常规法?18O值相符的SIMS?18O值记录,石笋样品的致密度和纯净度均至关重要.