树轮δ13C趋势地区差异的初步研究

比较了新疆昭苏地区、阿勒泰地区和青海祁连地区3棵树树轮同位素的长期趋势。研究发现,新疆昭苏和青海祁连序列有较为相似的趋势,而均与新疆阿勒泰序列有明显的不同。分析表明,树轮δ13C序列趋势之间的地区差异主要与树轮δ13C的“林冠效应”有关。说明在利用树轮碳同位素序列来重建大气CO2中的δ13C变化历史时应选择森林郁闭底低或树冠伸出整个林冠的树木样品。     

山东塔山黑松树轮稳定碳同位素与气候要素的响应

在山东塔山东坡采集黑松(Pinus thunbergii Parl)树芯样本,建立树轮稳定碳同位素年表,发现在数十年尺度上与工业革命以来大气稳定碳同位素比率降低的事实相吻合,但1976年之后树轮稳定碳同位素比率(δ13C)有逐渐上升的趋势,其原因可能是大气中CO2的积累效应导致了大气与海洋之间CO2交换的不稳定性.通过对样本δ13C序列校正提取高频序列后与气象站气象资料进行相关分析,发现树轮δ13C序列与温度呈正相关,与降水量和日照时数呈负相关,温度和降水以及日照时数对树轮δ13C的影响均存在一定的滞后效应,该地区树木生长的限制性气候因子比较复杂,可能受到多种气候因子的共同影响,在气候重建研究中应当慎重选择.     

柳杉树轮δ^13C与气候要素的分析与应用

对采自气候为非限制性因子地区的柳杉树轮稳定碳同位素比δ^13C进行气候响应分析。用排除法消除大气二氧化碳中δ^13C的变化对柳杉树轮δ^13C变化的影响后,建立残差年序列RE,并结合西天目山气象站的气象记录,分析了树轮δ^13C年序列对气候要素的响应,结果表明：西天目山地区树轮δ^13C的高频振荡与11、12月最高气温的平均值,1、2、3月降水总和以及6、7月降水总和显相关,在一定程度上反映了东亚季风对该区的影响大小,可见气候非限制性因子地区树轮稳定碳同位素组成年序列同样可以作为气候变化指针。     

中国西部地区水-热综合环境因素对植物碳同位素组成的影响

通过对中国西部地区新疆、柴达木盆地、甘肃、西藏等地148种植物叶片稳定碳同位素组成分析,讨论了其与环境因子之间的关系.结果表明中国西部地区优势建群种δ13C为10.5‰～32.6‰,主要以C3植物为主,少量C4植物.C3植物的δ13C为22.8‰～32.6‰,平均为26.9‰;C4植物的δ13C为10.5‰～15.8‰,平均为13.1‰.在生长季节,C3植物的δ13C受降水量、湿度的影响较大,随降水量减少,δ13C逐渐偏重,随相对湿度增加,δ13C逐渐偏轻.温度对植物碳同位素组成的影响较为复杂,年均温度在0～4 C时植物碳同位素组成最轻,而随温度从4 C升高、从0 C降低时,植物碳同位素组成均呈现偏重的趋势.中国西部地区植物碳同位素组成受多种因素同时作用,植物生长期降水量和温度对植物碳同位素组成影响较大.     

柳杉树轮δ~(13)C与气候要素的分析与应用

<正>对采自气候为非限制性因子地区的柳杉树轮稳定碳同位素比 δ１３ Ｃ进行气候响应分析。用排除法消除大气二氧化碳中δ１３Ｃ的变化对柳杉树轮δ１３Ｃ变化的影响后,建立残差年序列ＲＥ,并结合西天目山气象站的气象记录,分析了树轮δ１３Ｃ年序列对气候要素的响应。结果表明：西天目山地区树轮 δ１３Ｃ的高频振荡与 １１、１２月最高气温的平均值,１、２、３月降水总和以及６、７月降水总和显著相关,在一定程度上反映了东亚季风对该区的影响大小。可见气候非限制性因子地区树轮稳定碳同位素组成年序列同样可以作为气候变化指针。     

鄂尔多斯盆地南部页岩气地化特征及成因

对鄂尔多斯盆地南部页岩气井进行井口生产气取样、岩心解析气取样,进行天然气组分分析和碳氢同位素测试。明确了延长组长7段、长9段天然气组分特征,碳氢同位素特征,结合天然气分析相关图版探讨了天然气的成因类型及来源。结果表明,研究区天然气为有机成因气,干燥系数小,含有一定量的重烃成分,属于典型的湿气,排除了生物气及高温裂解气的可能。乙烷碳同位素特征及天然气类型图版分析表明该区页岩气为典型的油型气。长7段页岩气碳同位素组成序列整体为δ13 C1﹤δ13 C2﹤δ13 C3﹤δ13 C4,为正常序列,少量样品显示同位素反转,长9段长7段页岩气碳同位素组成序列为δ13 C1﹤δ13 C2﹤δ13 C3﹤δ13 C4。认为长7段页岩气来自本层段张家滩页岩,但局部地区存在运移通道,发生了天然气混合,长9段页岩气来自于长9段李家畔页岩。     

元坝地区雷口坡组气源与碳同位素倒转成因

探讨四川盆地元坝地区雷口坡组气源与碳同位素倒转成因.通过雷口坡组烃源岩与天然气地化参数分析,其烃源岩以泥晶灰岩、含泥灰岩为主,TOC质量分数平均为0.37％,生烃能力较差.天然气中非烃气的体积分数多数＜10％,烷烃气组分较干,CH4相对体积分数平均为99.0％,碳同位素较轻,其中δ13C1均值为-34.19‰,δ13 C2均值为-33.31‰,且多数样品发生δ13C1,δ13C2倒转;甲烷氧同位素较轻,均值为-156.3‰.与相邻层位烷烃气对比并结合烃源背景,综合分析认为其气源主要为须家河组媒型气,其甲烷、乙烷碳同位素倒转为水溶分馏作用导致气层中乙烷变轻程度超过甲烷一定幅度引起.     

树轮α-纤维素δ13C角分布及其气候含义

利用从中国天目山和庐山采集的4株树轮样，分析了树轮沿不同方位δ^13C的变化特点，讨论了角分布的成因。结果表明，树轮在不同方位上的木质α－纤维素δ^13C值不同，而且各方位上δ^13C的差异与分析期间历年平均值的年际差异在量级上大致相当。对各方位δ^13C作方差分析表明，各方位存在显性差异。说明δ^13C的角分布具有独立意义。对其中一棵柳杉树轮δ^13C角分布与气候要素的相关分析表明，不同方位的δ^13C值与年、季节和朋降水及温度相关，从而使树轮可记录住处分辨率提高、信息量增大。用树轮δ^13C的角分布重建的气候要素更能反映气候要素的实际变化情况。     

长江口外冲淡水区悬浮颗粒物中总有机碳和叶绿素a的碳同位素分布

应用超声提取、固相萃取(SPE)、薄层色谱(TLC)技术,成功提取、分离了海水悬浮颗粒物中的色素类化合物,并对叶绿素a(Chl a)的碳同位素进行了测定,建立了海水悬浮颗粒物中叶绿素组分的TLC分离及稳定碳同位素测定方法.测定了长江口外冲淡水区颗粒有机碳(POC)和Chl a中的碳同位素.发现悬浮颗粒物中Chl a的δ13C介于-28.17‰～-32.29‰之间,平均值-29.75‰;POC的δ13C介于-17.92‰～-23.19‰之间,平均值-20.67‰,Chl a比POC的δ13C偏负9.08‰.表层Chl a的δ13C值由北向南逐渐偏负,由近岸向开阔海域逐渐偏正.     

用树轮碳同位素年序列重建大气二氧化碳浓度

大气圈ＣＯ２浓度及其同位素组成是不断变化的。植物在同化大气ＣＯ２过程中产生碳同位素分馏,因此,树轮中稳定碳同位素比值（＾１３Ｃ／＾１２Ｃ）不仅是重建古气候的工具,也是过去大气ＣＯ２浓度变化的敏感指标器。利用采自浙江西天目山的两株柳杉树轮稳定碳同位素（δ＾１３Ｃ）组成年序列,对１９世纪中叶以来大气ＣＯ２浓度变化进行重建,其重建值与大气ＣＯ２浓度的实测值较吻合。     

长江口外冲淡水区悬浮颗粒物中总有机碳和叶绿素a的碳同位素分布

应用超声提取、固相萃取（SPE）、薄层色谱（TLC）技术,成功提取、分离了海水悬浮颗粒物中的色素类化合物,并对叶绿素a（Chl a）的碳同位素进行了测定,建立了海水悬浮颗粒物中叶绿素组分的TLC分离及稳定碳同位素测定方法.测定了长江口外冲淡水区颗粒有机碳（POC）和Chl a中的碳同位素.发现悬浮颗粒物中Chl a的δ13C介于-28.17‰～-32.29‰之间,平均值-29.75‰;POC的δ13C介于-17.92‰～-23.19‰之间,平均值-20.67‰,Chl a比POC的δ13C偏负9.08‰.表层Chl a的δ13C值由北向南逐渐偏负,由近岸向开阔海域逐渐偏正.     

新场地区上三叠统须五段陆相页岩层系非常规天然气特征与成因

除下古生界海相页岩具有页岩气开采的价值外,四川盆地陆相领域页岩层序也非常发育;其中川西坳陷须五段获得突破,但其非常规天然气地球化学特征十分复杂、成因类型多样,开展非常规天然气特征和成因的研究对于有效的认识四川盆地陆相页岩的勘探开发前景具有重要意义。在对川西坳陷上三叠统须五段陆相页岩层序天然气组分和同位素特征分析的基础上,结合该区实际地质条件的分析,研究了天然气的成因类型、天然气成熟度和天然气的赋存状态。结果表明:须五段天然气主要为烃类气体,甲烷含量、干燥系数变化大;但平均值较低,烷烃同位素具有δ13C1δ13C2δ13C3δ13C4的正常序列分布特点;但甲烷碳同位素值(δ13C1)变化大,在-44.4‰~-27.1‰之间;乙烷碳同位素值明显偏轻,介于-28.1‰~-22.9‰之间。须五段天然气为典型煤型气,具有成熟-中等成熟阶段热成因气的特征;天然气为吸附气与游离气的混合气体,但以吸附气为主,在生产过程中,由于同位素的分馏效应,导致天然气甲烷碳同位素偏重。     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩碳氧稳定同位素地球化学特征

中-下奥陶统碳酸盐岩储层是塔里木盆地塔中地区的主要油气产层.利用碳氧稳定同位素的分布特征和变化规律,可分析影响碳酸盐岩沉积环境和成岩作用的因素.中-下奥陶统的碳酸盐岩可在垂向上把δ13C和δ18O值的变化趋势划分为三段,二者的变化趋势是一致的.中-上奥陶统岩层碳氧稳定同位素比值明显下降,证明中-下奥陶统经历过一次短暂的抬升暴露和随后的大面积海水加深淹没事件.海水淹没时期,大量C转到海水之中,海水中沉淀出的碳酸盐岩的δ13C值相对较低.     

藏南海相白垩纪碳酸盐碳稳定同位素演化与古海洋溶解氧事件

系统测量藏南白垩纪海相碳酸盐样品的碳稳定同位素,建立了该区白垩纪碳稳定同位素演化曲线.在与欧洲同期碳酸盐岩对比基础上,发现白垩纪三次正向偏移和两次负向偏移具有良好的全球相关性.Albian-Cenomanian界线、CenomanianTuronian界线和Turonian-Coniacian界线δ13C正向偏移与该时期的全球大洋缺氧事件相关;Turonian中期δ13C负向偏移则是全球缺氧事件造成大规模有机碳埋藏,从而引起温室效应减弱而Santonian早期负向偏移对应于富氧事件的发生.     

沁水盆地山西组煤岩的生气热模拟实验研究

热模拟实验是研究烃源岩有机质成烃演化的重要手段。为了客观了解沁水盆地高演化煤系烃源岩的生烃特征和生气性能,采用封闭高压釜体系对沁水盆地山西组煤岩样品进行了生气热模拟实验。结果表明:沁水盆地山西组煤岩样品可以生成大量的气态烃(其产率高达226m3/t),是良好的气源岩;随着热模拟温度的增加,气态烃产率增大,气态烃产率表现出"两急两缓"的增加模式,高演化阶段以产甲烷为主,主生气期为热模拟温度450~600℃(Ro=1.2%~2.7%);温度影响煤岩热解气组分碳同位素值的变化,总体上甲烷、乙烷、丙烷的碳同位素值随热模拟温度升高有逐渐变重的趋势,并且相同热模拟温度时具有δ13C1δ13C2δ13C3的特征,符合气态烃碳同位素正序系列。     

玉北地区奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及成岩环境分析

基于大量碳、氧稳定同位素(δ13C,δ18O)数据,利用岩心分析、岩石薄片单偏光、阴极发光以及扫描电镜等实验方法,结合玉北地区成岩环境特点,研究了该区奥陶系各类成岩环境的地球化学特征。研究结果表明:玉北地区奥陶系碳酸盐岩都是在稳定的海相环境中形成的,且基本上保持了原始环境的碳、氧同位素组成,其成岩埋藏深度经历了先上升后下降的过程,沉积地层由鹰山期至良里塔格期,对应着海平面的上升。用Z值作为定量指标来解释古盐度的相对变化精确度较低。三大类成岩环境中,近地表成岩环境的δ13C和δ18O普遍较高,表生淡水成岩环境的δ13C和δ18O普遍较低,中—深埋藏和热液成岩环境的δ13C和δ18O介于前两者之间。     

米仓山-汉南隆起牛蹄塘组页岩稳定碳同位素组成及其意义

利用牛蹄塘组暗色泥页岩样品进行有机碳同位素(δ~(13)C_(org))、无机碳同位素(δ~(13)C_(carb))、氧同位素(δ~(18)O)、总有机碳(TOC)、微量元素测定,分析米仓山-汉南隆起区早寒武世古海洋环境及其与页岩有机质生产的关系。基于原始海洋巨大溶解有机碳库(DOC)和海洋分层理论,结合不同古海洋微生物种属碳分馏特征,描述米仓山-汉南隆起区早寒武世古海洋环境和有机质生产模式。结果表明:研究区牛蹄塘组页岩中获取的碳氧同位素具有良好的原始性,对研究区古海洋环境具有良好的指示意义;δ~(13)C_(org)明显富集轻碳同位素(~(12)C)显示强烈的负异常,分布在-34.032‰～-29.537‰,属于L型无定形有机质,且更富集轻碳同位素;δ~(13)C_(carb)明显富集重碳同位素(~(13)C),分布在-1.21‰～3.64‰;氧同位素δ~(18)O分布在-8.94‰～-3.5‰;研究区南北部碳氧同位素空间分布具有差异性,与南部西河乡剖面相比,北部宁强铁锁关和两河村剖面的碳同位素具较高的δ~(13)C_(org),偏正的δ~(13)C_(carb)和高的δ~(13)C_(carb-org),且δ~(13)C_(carb)与δ~(13)C_(org)呈明显的解耦关系而与δ~(13)C_(carb-org)线性相关;牛蹄塘组页岩碳氧同位素组成取决于海侵过程中藻类、化能自养、甲烷细菌、甲烷氧化菌等特殊的古海洋微生物种属分布或活动强度与上升洋流、海洋分层的有机结合。     

松南营城组火山岩气藏成藏模式

松南气田营城组火山岩天然气的δ13C1值大于-30‰,具有δ13C1＞δ13C2＞δ13C3负序列或同位素倒转,甲烷同位素偏重,表明松南气田营城组火山岩天然气不仅具有煤型气与油型气混合特性,还具有多期次成藏特征,煤型气充注早,为89～83 Ma;油型气和幔源气充注晚,为78～68 Ma.松南气田营城组天然气中无机气体主...     

石笋碳同位素在古环境研究中的应用

在同位素平衡条件下洞穴上覆不同植被类型对石笋碳同位素组成影响最大,可以用石笋δ~(13)C记录重建C4/C3植被变化。C4较C3植被在暖干气候条件下更具生长优势,而一些研究中石笋δ~(13)C值偏正记录的C4/C3植被高比值与冷干气候条件相对应,似乎有待商榷。石笋δ~(13)C记录会滞后于δ18O记录,并且这种滞后有可能在记录冷事件方面表现更明显。非平衡分馏条件下的非生物因素会和生物因素叠加在一起影响石笋碳同位素组成变化,故在用石笋δ~(13)C记录解释气候变化之前,一定要先准确地识别出非生物因素。未来石笋碳在古环境中的应用还需借助模型定量化评估影响石笋碳同位素组成因素为突破点。     

塔里木盆地胡杨两种形态叶片碳同位素特征研究

以自然生长在塔里木盆地的胡杨为研究材料,利用稳定碳同位素技术探讨不同种群胡杨的披针形叶和宽卵形叶两种叶片的稳定碳同位素特征及其水分利用效率的差异.研究结果显示:胡杨叶片的δ13C值为-29.81‰～-25.33‰,说明胡杨属于C3代谢途径;胡杨宽卵形叶片和披针形叶片的δ13C值差异显著,宽卵形叶片的δ13C值要比披针形叶片的明显偏正,平均偏正2.08‰,说明胡杨宽卵圆形叶片的水分利用效率要高于披针形叶的.