西藏特提斯喜马拉雅白垩纪中期Cenomanian Turonian期碳同位素偏移

过去大量关于白垩纪中期CenomanianTuronian期的古海洋及其界线期缺氧事件研究的高分辨率碳氧同位素的实际材料绝大多数都来自深海钻探(DSDP)、大洋钻探(ODP)和欧美的一些较深水盆地.通过对西藏南部地区(位处特提斯洋东南)同一层位高分辨率碳同位素分析,目的在于为CenomanianTuronian古海洋及全球事件的碳同位素响应提供西藏地区的对比材料,并试图就浅海相的变化情况进行探讨.西藏定日和岗巴地区的高分辨率碳同位素分析结果显示,δ13C值在Cenomanian中晚期稳定,CenomanianTuronian界线时期快速高幅正偏,Turonian期持续负偏,这种长期变化趋势在特提斯甚至全球可以对比.深入研究还发现,Turonian中后期存在2个较大幅度的负偏凹陷区,与来自欧洲的相关资料在偏移时间和幅度方面惊人相似.对比分析表明,岗巴地区δ13C值长期变化和短期波动幅度及步调与定日及全球其他地区存在一定差别,幅度差异可能与样品制备和成岩改造有关,步调不一致则可能受生物地层定位的影响.研究区近海-半远洋环境CenomanianTuronian界线时期未出现典型富有机质黑色页岩,说明δ13C值极度正偏与黑色页岩的出现并非一一对应.

高分辨率碳氧同位素应用及西藏岗巴地区白垩纪中期Cenomanian-Turonian期碳同位素偏移

介绍了高分辨率碳氧同位素的应用成果;指出半远洋、远洋碳酸盐全岩高分辨率碳同位素高值正偏可作为甄别大洋缺氧事件的指示剂和分析古气候变化的指针,碳同位素偏移型式可为长期海平面变化和短期海平面波动提供参照对比的依据。西藏南部岗巴地区的高分辨率偏移曲线显示,碳同位素Cenomanian Tu ronian界线时期的正偏幅度达2.90‰,Turonian期长期持续负偏,并在M. sigali带中、下部呈现两个负偏凹陷区。这表明,该区白垩纪中期Cenomanian Turonian期存在可以在特提斯甚至全球类比的碳同位素变化趋势,表现为Cenomanian Turonian界线时期的缺氧事件、Turonian期的长期海平面下降趋势和Turonian晚期短暂气候变冷的响应。

藏南Kioto碳酸盐台地对早侏罗世普林斯巴晚期碳循环扰动的沉积和生物响应

【目的】早侏罗世发生了多次重要的碳循环扰动,并伴随气候和环境的重大变化。然而,现有的研究主要集中于西特提斯和欧洲北部,对东特提斯碳循环扰动事件以及定量探究事件对生物影响的相关报道较少。【方法】利用东特提斯藏南Kioto碳酸盐台地普林斯巴晚期—托阿尔(最早)期的生物地层学(大型底栖有孔虫)、沉积学和碳同位素(δ^(13)C)地层学,探讨碳循环扰动以及相应的气候环境变化对该地区的碳酸盐台地生物演化过程影响。【结果】普林斯巴晚期—托阿尔(最早)期大型底栖有孔虫生物地层显示有3个带:Bosniella oenensis-Cyclorbitosella tibetica(?)、Streptocyclammina liasica和Siphovalvulina sp.A。在生物地层基础上,我们识别出以δ^(13)C正偏移为特征的普林斯巴晚期margaritatus菊石带事件(margaritatus zone event,ME)和以δ^(13)C负偏移为特征的margaritatus-spinatum界线事件(margaritatus-spinatum boundary event,MSBE)。【结论】在ME期间,生屑颗粒含量呈增长趋势、大型底栖有孔虫的种属和数量保持较高的水平以及Lithiotis Fauna出现并扩散,这可能表明有机质的大量埋藏消耗了辛涅缪尔晚期—普林斯巴早期产生的大量CO_(2),从而创造了更适合生物生存的海洋环境条件。在MSBE期间,生屑颗粒含量以及Lithiotis Fauna丰度和长度整体呈下降趋势,并且部分大型底栖有孔虫的灭绝,表明该时期存在着生物危机,可能与海平面下降有关。虽然Lithiotis Fauna存在大小和出现的频率变化,但不可否认的是,Lithiotis Fauna在普林斯巴期整个特提斯浅水碳酸盐台地蓬勃发展,直到T-OAE时期才完全破坏其生存条件。

新疆准噶尔与华南湘中法门期碳同位素特征的对比研究

针对新疆准噶尔盆地西北缘洪古勒楞组下段是否存在弗拉-法门阶界线的问题,对比研究布龙果尔剖面该段地层以及湖南中部锡矿山剖面上泥盆统法门阶中下部碳酸盐岩的碳同位素特征,并结合已有的生物地层学证据,重新讨论洪古勒楞组下段的时代。结果表明,布龙果尔剖面洪古勒楞组下段碳同位素的变化趋势与国内外诸多典型剖面弗拉-法门期之交的δ^(13)C偏移明显不同:未见到显著正偏移;布龙果尔剖面δ^(13)C在0~1‰范围内变化,小于国际上目前已知的弗拉-法门期之交δ^(13)C正偏移的幅度(2‰~3‰)。布龙果尔剖面洪古勒楞组下段可能不存在弗拉期地层,甚至可能缺失法门阶底部(牙形石Pa.triangularis带)。法门早中期,布龙果尔剖面碳同位素曲线可与湖南锡矿山剖面同时期地层进行较好的对比,分为3个阶段:2个完整的正偏—负偏旋回以及之上的小幅正偏。主量元素特征表明,布龙果尔剖面第3-1层的下半部受陆源物质影响较大,推测可能与区域构造活动变强烈有关。

南京孔山剖面早二叠世冰川旋回期内氧碳同位素演化特征及其环境意义

在南京孔山地区早二叠世的碳酸盐岩沉积序列中系统地采集了样品并进行了氧、碳同位素分析 ,同时作了有关海平面变化的研究。结果表明 ,处于浅水和近岸环境的碳酸盐岩的氧同位素值系“全球冰川效应”和区域的淡水掺混两种作用相互平衡的结果。它的变化特征虽然可以忠实地记录原生沉积环境的变迁 ,但不能简单套用远洋沉积物中所总结出的模式。碳同位素亦非古代海平面变化的简单函数。有机碳埋藏速率及与之相关的氧化 -还原环境应是 δ1 3

长白山区全新世大暖期的氨基酸和碳同位素记录

根据长白山孤山屯沼泽沉积物的氨基酸、有机碳、有机氮和有机碳同位素 (1 3 C/ 1 2 C)垂直分布的研究 ,揭示了长白山区距今 13.5 ka以来的气候环境特征及其演变过程 :大约距今 13.5 - 12 .5 ka,气候严寒 ,不利于生物的繁衍 ,生物产量处于较低值 ;距今 12 .5 - 9.5 ka,气温处于上升期 ,但年均温度仍低于现今温度 ;距今 9.5 - 4.0 ka,可判定为全新世大暖期 (Megatherm al) ,气候温暖潮湿 ,有利于生物的繁衍 ,生物产量较高。其中大约距今 8.6 - 7.5 ka期间 ,氨基酸、有机碳、有机氮分布均出现较高峰值 ,而有机碳同位素 (δ1 3 C)则出现较低峰值 ,可以推测这一时段为全新世大暖期的鼎盛期 (Megathermal Maximum) ,生物极为繁盛 ,生物产量处于最高值 ;距今 4.0 ka以来 ,气温有下降趋势 ,生物产量有所减少 。

宁夏不同生态区小麦碳同位素分辨率与产量、收获系数和物候期的相关研究

在宁夏灌区设3个试验点,即银川(有限灌溉条件)、惠农(有限灌溉+盐碱条件)、固原(雨养条件)(银川2个点,惠农1个点),于2005年春小麦生长季,研究了20份春小麦材料旗叶和籽粒的碳同位素分辨率(Δ)、物候期、产量、生物量、收获指数等指标的表现及相互关系.结果表明:由于土壤含水量、气候条件不同,3个试验点间各项测定的指标均有显著差异,表现为有限灌溉条件下的产量、Δ值、生物量及收获指数高于雨养条件.有限灌溉条件下的银川和惠农试点的叶片Δ及籽粒Δ均与产量呈正相关,雨养条件下的固原试点的叶片Δ与产量不相关,籽粒Δ与产量呈弱的负相关.3个试验点的Δ与收获指数均呈正相关,与从出苗到抽穗的天数以及到成熟的天数呈负相关.Δ有希望作为水分限制条件下预测小麦产量的间接选择指标.

内蒙古伊盟盐海子YaO2孔氧碳同位素记录的第四纪末次冰期及全新世气候特征

从内蒙古伊盟盐海YaO2孔氧碳同位素资料中可以看到:东亚季风气候在22 000aBP时由第四纪末次冰期气候开始转入末次间冰期气候。东亚季风带第四纪末次冰期时的气候环境是湿冷的淡化期。而末次间冰期的气候环境是热干的成盐期。其次,末次冰期以来,气候由湿冷转变为热干,5400aBP时气候达到热干的大暖期的最热点。之后又逐级降至现代暖趋冷的气候特征。东亚季风气候带的末次间冰期开始界线在22 000aBP左右。δ18O资料告诉我们内蒙古高原第四纪末次冰期曾有过冰川或冰盖地貌景现,在22000aBP以后才消融进入第四纪末次间冰期。

贵州百花湖分层期水体有机碳及其稳定碳同位素组成分布特征与控制因素

研究湖水溶解有机碳（Dissolved organic carbon,DOC）和颗粒有机碳（Particle organic carbon,POC）的空间变化特征有助于揭示湖泊有机碳的来源、迁移转化过程与控制因素。本文通过对贵州百花湖分层期水体DOC和POC浓度及其碳稳定同位素组成的对比研究,揭示了百花湖分层期水体有机碳浓度及稳定碳同位素的空间分布特征。研究结果表明,百花湖夏季分层期水体DOC和POC的浓度范围分别为1.97～3.26mg/L（平均值2.58mg/L）和0.60～2.43mg/L（平均值1.14mg/L）,且呈现出＂上层高、下层低＂的特征。水体DOC和POC浓度主要受藻类活动控制。水体δ13 CDOC值随深度增加呈偏正趋势,这可能是由深层水体溶解有机质发生矿化作用和分解作用所致。水体δ13 CPOC值随水体深度增加呈偏负趋势,上下层水体藻类生产力差异和沉积物再悬浮作用可能是导致该现象的主要原因。受光降解作用影响,百花湖水体δ13 CDOC较δ13 CPOC偏正。

四川宁南银厂沟震旦-寒武纪交变期碳、氧同位素地球化学特征

扬子地台西缘攀西地区,晚震旦世-早寒武世为一套连续沉积碳酸盐岩,众多科研文献中时代地层、岩性地层和生物地层的划分各异。在此交变期及其近前后,随之发生诸多地质事件,成为地学研究的热点之一。于宁南等四幅1:5万区调工作中,实测灯影组麦地坪段地层剖面,采集新鲜岩样,测试碳、氧同位素,试从稳定同位素地球化学角度阐述其指示意义,提供研究震旦-寒武纪交变期的地球化学资料。

西北冰洋北风脊氧同位素5期以来的水体结构变化:来自有孔虫组合及其氧碳同位素的证据

通过分析采集自北风脊的ARC3-P37岩心中有孔虫组合和浮游有孔虫氧碳同位素的变化,旨在反映深海氧同位素(MIS)5期以来西北冰洋水团和洋流系统对气候变化的响应。ARC3-P37中有孔虫丰度的大量增加可能反映了北太平洋水向西北冰洋的输入。有孔虫组合中浮游有孔虫Neogloboquadrina pachyderma(sin.)(Nps)占90%以上。底栖有孔虫组合以深水种Cibicidoides wuellerstorfi和Oridorsalis umbonatus为主,反映了主要受北极深层水和底层水影响的沉积环境,冷期大西洋水种Cassidulina neoteretis的出现反映了中层水下沉。Nps-δ13 C总体来说在暖期较重,反映较高生产力和海汽交换。而Nps-δ18 O受其生活习性迁移、水温变化、盐跃层深度变化、融冰作用的影响复杂多变,总体在冷期偏重,反映海冰环境,但在受融冰影响阶段反映为轻值。在MIS3期褐色层B2b之上,MIS1和MIS3期的Nps-δ18 O受到海水变暖和融冰水影响偏轻;而在B2b及其下部,暖期Nps-δ18 O偏重可能反映了盐跃层变浅和Nps生活习性向深部迁移。

冲绳海槽MIS6期以来底栖有孔虫碳氧同位素特征及其古海洋指示意义

基于AMS^(14)C年龄和底栖有孔虫氧同位素建立的地层年代框架,重点探讨了冲绳海槽中北部CSHC-15孔MIS6期以来(约200 ka)底栖有孔虫δ^(13)C特征及其古海洋指示意义。结果显示,冰期间冰期表层初级生产力和有机质通量的变化是导致底栖有孔虫δ^(13)C值在MIS4和MIS6期负偏而在MIS1、MIS3和MIS5期正偏的主要原因。MIS2期的底栖有孔虫δ^(13)C正偏,指示了NPIW侵入冲绳海槽,导致通风性加强,底层水呈弱氧化状态。甲烷渗漏引发的甲烷厌氧氧化作用(AOM)是导致CSHC-15孔底栖有孔虫在MIS4期碳同位素大幅负偏的原因。

18.5kaB.P.以来东北四海龙湾玛珥湖全岩有机碳同位素记录及其古气候环境意义

结合含水量、TOC含量和TOC/TN比值变化曲线,18·5kaB·P·以来的四海龙湾玛珥湖沉积物全岩有机碳同位素组成(δ13CTOC)记录可划分为3个阶段:1)末次冰期晚期(18·5~14·7kaB·P·),δ13CTOC值偏正,变化范围为-29·50‰^-26·18‰,平均值约为-28·10‰;2)末次冰消期(14·7~11·7kaB·P·),δ13CTOC值显著偏负,变化范围为-33·92‰^-28·40‰,平均值约为-31·75‰,在δ13CTOC值变化曲线上表现为一个低谷,但在类似YoungerDryas的冷干事件期间(12·7~11·7kaB·P·),δ13CTOC值再次显著偏正,最高可达-28·4‰;3)全新世以来(11·7kaB·P.至今),δ13CTOC值变化幅度不大(-30·85‰^-27·37‰),基本上都在平均值-29·1‰左右。研究表明,大气CO2浓度变化是影响18·5kaB·P·以来四海龙湾玛珥湖δ13CTOC值变化的主导因素。

塔里木盆地轮古7井区以东奥陶系古岩溶储层碳氧同位素地球化学特征研究

轮南古潜山轮古7井区以东地区奥陶系碳酸盐岩遭受多期次的地质构造、岩溶作用及充填改造作用,岩溶缝洞系统发育,岩溶储层主要发育在一间房组、鹰山组地层内,垂向上发育在潜山面以下(200~300m)范围内,储层类型分为裂缝型、孔洞型、裂缝-孔洞型、洞穴型岩溶储层。通过采集28个岩溶充填物样品进行碳氧同位素地球化学分析,研究了缝洞充填物的充填期次及充填环境特征。分析表明,轮古7井区以东奥陶系碳酸盐岩古岩溶缝洞系统充填物的δ13C和δ18 O值的变化范围较大,δ13CPDB值为-7.82‰~6.03‰,平均值为-1.20‰;δ18 OPDB值为-16.13‰^-7.24‰,平均值为-10.97‰,说明该区碳酸盐岩溶蚀作用过程中受到大气降水作用明显,反映了古风化壳岩溶环境,划分了4种不同的岩溶作用与充填期次。

东海陆架HY126EA1孔有孔虫壳体的氧、碳同位素记录

东海陆架HY1 2 6EA1孔有孔虫壳体氧同位素组成具有明显的阶段性变化 .通过与深海氧同位素组成曲线对比 ,可将氧同位素组成变化分为 5期 ,分别对应着冰消期、末次冰期极盛期、末次冰期间冰段、末次冰期初期和末次间冰期 .碳同位素组成的变化与氧同位素组成的变化基本一致 .δ18O和δ13 C的相关性在不同气候期存在明显差异 ,主要受陆源水和海水交换复杂程度的控制 .

东北地区向海湖泊沉积物正构烷烃单体碳同位素特征及其古环境意义

以松嫩平原西部向海1 420cm湖泊沉积物剖面为研究对象,根据AMS 14C年代信息建立末次冰消期以来的年代序列;结合沉积物类型、有机质丰度,重点对样品中正构烷烃及长链正构烷烃碳同位素等分子有机地球化学特征进行研究;通过综合对比各气候指标,重建该地区末次冰消期以来的古植被、古气候变化。结果表明:向海湖泊沉积物中正构烷烃的分布特征表明其主要来源于低等菌藻类生物和高等植物;正构烷烃的高碳数部分呈现明显的奇碳优势,高碳数部分主峰碳主要为nC31,指示有机质主要来源于陆生高等植物,且草本高等植物输入丰富;长链正构烷烃(nC27、nC29、nC31)稳定碳同位素整体呈偏正的趋势,并利用二元模式估算出湖区主要高等植被类型以C3植物占绝对优势,末次冰消期到全新世大暖期C4植物相对生物量增加;末次冰消期以来,研究区气候环境变化较不稳定,可分为5个阶段,分别为气候冷干的末次冰消期,气候冷湿的早全新世,气候暖干的中全新世大暖期前期,气候温暖湿润的中全新世大暖期后期以及气候温凉变干的晚全新世。

湖泊沉积物有机质碳同位素的气候意义:以江汉平原江陵剖面为例

通过对多环境指标的互相对比和相互印证 ,发现江陵剖面湖泊沉积物中的有机碳同位素组成表现为暖期偏负 ,冷期偏正的特点 .由此指出了江汉平原地区湖泊沉积物有机质碳同位素的气候意义 :有机碳同位素的偏负值 (低值 )对应暖湿气候 ,偏正值 (高值 )则对应冷 (或冷干 )气候 .

贵州瓮安陡山沱组剖面碳同位素生物地球化学研究

在对扬子地台贵州瓮安陡山沱组剖面干酪根碳同位素组成进行分析后发现其变化显示了一定的规律性。碳同位素规律变化反映了最初的沉积信息,特别是有机质埋藏量的变化。获得的陡山沱期沉积岩中碳同位素组成研究结果初步反映了震旦-寒武交变期沉积环境的面貌;碳同位素组成变化规律可以用于反映扬子地台沉积层序和世界同期地层全球碳循环的对比和参考。为扬子区陡山沱期环境变化和生物演化提供了证据。δ13Cker值在-32.3‰和-24.5‰(PDB)间漂移与δ13Ccarb值在-4.9‰和3.6‰(PDB)间的变化,反映了当时海水的碳同位素组成。无机和有机碳同位素组成之差的Δδorg-carb值沿剖面不断变化,是由于沉积有机质中有促进发酵功能的细菌数量比例变化所致。

西北冰洋楚科奇海台08P23孔氧同位素3期以来的古海洋与古气候记录

通过中国第三次北极科学考察在北冰洋楚科奇海台采集的08P23孔样品的多项指标分析以及与其他孔的沉积记录综合对比,将08P23孔沉积物初步分为氧同位素3期(MIS 3)-MIS 1的沉积序列。MIS 3以来,楚科奇海台08P23孔可以识别出5个显著的冰筏碎屑(Ice-Rafted Detritus,IRD)事件,分别出现在MIS 2和MIS 3。其中,MIS 3的IRD事件中碎屑碳酸盐岩主要来自于加拿大北极群岛分布广泛的古生代碳酸盐岩露头,MIS 2的IRD事件中碎屑石英可能来源于欧亚大陆边缘。该孔大部分层位浮游有孔虫左旋厚壁新方球虫Neogloboquadrina pachyderma(sinistral)(Nps)的δ18O和δ13C都轻于表层沉积物中的平均值。MIS 3中两个褐色层中偏轻的Nps-δ18O和Nps-δ13C值是由冰融水造成;MIS 1和MIS 3灰色层中偏轻的Nps的δ18O和δ13C值指示海冰形成速率的提高,导致轻同位素卤水的生产和下沉。MIS 2的Nps的δ18O和δ13C值变化趋势相反,是因为温度急剧降低导致Nps-δ18O变重,海水冻结成冰,海气交换明显降低使得Nps-δ13C偏轻。MIS 1和MIS 3的Nps的δ18O和δ13C受到融冰水或轻同位素卤水影响导致同时偏轻。

广西环江凹陷深部岩溶缝洞充填物碳氧同位素特征及古环境意义

深部岩溶是碳酸盐岩地区深部油气资源勘探中不可避免的问题。深部岩溶发育期次的确定是岩溶储层地质的技术难题。广西环江凹陷在页岩气钻井中发现大量深部溶洞且充填物丰富多样,成为深部岩溶发育期次研究的良好素材。文章对HD1-4钻井揭露的深部岩溶缝洞充填物及地表岩溶缝洞充填物进行碳氧同位素分析,揭示出环江地区的4种不同岩溶环境:同生期或准同生期岩溶环境、表生期大气淡水岩溶环境、中浅埋藏岩溶环境、深埋藏或热液岩溶环境,环江地区深部岩溶发育为4期不同岩溶环境叠加的效果,主要受到热液岩溶环境和大气淡水岩溶环境的影响。