越南西北部莱州地区新生代煌斑岩地球化学特征及其成因

越南西北部莱州地区出露的新生代煌斑岩岩脉对理解特提斯造山带东段的深部岩石圈特征和演化具有重要的地质意义。本文报道莱州地区煌斑岩的元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成特征,探讨其岩石成因。该地区煌斑岩属于钙碱性,钾质-超钾质煌斑岩特征。地球化学特征对比表明,莱州地区煌斑岩与哀牢山断裂带碱性岩具有相似的地球化学特征,但与海南和越南南部火山岩存在明显差异。分析结果表明,煌斑岩具有高的87Sr/86Sr比值、低143Nd/144Nd比值和高放射性成因Pb同位素组成特征。岩石的微量元素组成特征指示,形成煌斑岩的地幔源区可能经历过流体交代作用或沉积物组分的加入。低208Pb*/206Pb*比值暗示地幔源区富集事件是近期发生的,可能与晚古生代-早中生代印支地块向扬子地块俯冲事件有关。

海洋溶解氧同位素的测量方法及其在长江口缺氧研究中的应用

海洋溶解氧及其同位素组成可有效示踪海洋氧循环过程中复杂的生物、化学和物理过程.海洋溶解氧的采集及提取过程需在严格的真空条件下进行,以避免大气中氧气带来的影响.本文详细阐述了利用特制的真空样品瓶采集海水,并在实验室真空管线上提取及纯化溶解气体的过程.纯化后的溶解气体在气体同位素质谱仪上测量,经过零点校正、质量干扰校正和空气标样校正后得到高精度的氧同位素和氧氩比数据.基于以上方法,本实验对长江口混合层海水及底层沉积物进行了呼吸作用暗培养.通过在不同的时间节点采集暗培养的海水,并测量其溶解氧同位素组成.基于实验结果,计算出长江口特征的水柱呼吸氧同位素分馏系数为-20.9‰,沉积物呼吸的氧同位素分馏系数为-8.8‰,二者具有明显的差异,可被用作区分及量化分析长江口不同耗氧机制的端元值.结合长江口原位采集的底层溶解氧的同位素组成,及本实验确定的水柱呼吸和沉积物呼吸的氧同位素分馏端元值,基于呼吸过程中氧同位素分馏的质量守恒,计算出长江口F6站位(126.00°E,30.60°N)水柱耗氧占比约为71%,沉积物耗氧的比例约为29%,说明发生在水柱中的生物呼吸作用为长江口F6站位的主要耗氧机制.

冰芯包裹气体的稳定同位素和气体比值的高精度测量方法与校正

冰芯包裹气的稳定同位素和气体比值不仅可用于冰芯定年,也是反演古代大气组成及气候变化的重要指标,准确重建历史时期的气候信息对包裹气体同位素组成的测量精度和准确性有很高的要求。本文系统描述了冰芯包裹气体在实验室真空管线上提取、纯化,并在同位素质谱仪上测量的流程,详细介绍了氧、氮稳定同位素及其气体比值的校正方法。冰芯包裹气的稳定同位素和气体比值易受到多种过程的干扰,如现代大气污染、质谱仪的稳定性、气体比值不同引起的质量干扰等。针对以上问题,本研究在高真空条件下处理冰芯样品,利用零点校正检测仪器的稳定性,进行化学斜率校正消除气体比值不同对同位素值造成的质量干扰,并最终将所有数据以现代空气为标样进行均一化校正。经校正后的空气标样的氧、氮同位素值(δ^(18)O、δ^(15)N)和气体比值(δO_(2)/N_(2)、δAr/N_(2))的外部精度分别为±0.043‰、±0.044‰、±0.7‰和±0.7‰。本研究重点强调了化学斜率校正对氧、氮同位素值的影响,综合2020年1月—2022年10月期间3次离子源更换后的化学斜率数据表明,δ^(18)O-δN_(2)/O_(2)和δ^(15)N-δO_(2)/N_(2)的化学斜率量级范围分别为10^(-5)~10^(-3)和10^(-4)~10^(-3)。样品气体比值不同对氧、氮同位素值造成的干扰不容忽视,必须予以校正。基于本文描述的方法,成功实现了青藏高原崇测冰芯包裹气体同位素的高精度测量。经过校正后,崇测冰芯顶部200 m样品的冰芯包裹气δ^(18)O合并标准误差为±0.009‰,说明本文所描述的冰芯包裹气体的测量及数据校正方法具有可行性,对于未来青藏高原及南极冰芯的包裹气研究具有一定的应用前景。

极地冰芯气候及环境记录指标研究现状与展望

冰芯记录了自然和人类活动等各种因子的变化,是研究全球气候变化和环境变化的良好载体。极地冰芯可以将高分辨率古气候记录的时间尺度延长至过去几十万年,具有重要的科学意义。近年来,极地冰芯在气候及环境记录上取得了一系列新的研究进展,但尚缺乏系统的总结。本文对极地冰芯的研究进展进行了梳理,从冰芯物理特性、冰芯氢氧同位素、可溶及不可溶物质理化特征、冰芯气体等方面进行了概述,重点关注了最新分析方法在极地冰芯中的应用。最后对极地冰芯研究的未来发展方向进行了展望,以期为今后深入开展极地冰芯气候及环境记录研究提供参考。