植物和土壤δ15N和δ13C记录的土壤石油污染(英文)

石油工业化生产过程中引起的陆地系统石油污染已经成为一个严重的环境问题，受到广泛关注。稳定碳同位素和氮同位素组成(δ¹³C和δ¹⁵N)是研究石油污染胁迫下植物和土壤行为特征的有效指标。为了更好地了解土壤和植物在土壤石油污染下的反应，本研究通过野外原位试验，在不同浓度石油污染土壤条件下，研究了三叶草(C₃光合作用途径、豆科植物)和扁穗冰草(C₄光合作用途径)这两种植物及其生长土壤的δ¹³C和δ¹⁵N变化。研究结果表明：土壤中的石油污染导致土壤δ¹⁵N值随污染浓度升高而升高(1.9‰到3.2‰)，δ¹³C值降低(-23.6‰到-26.8‰)。但是，三叶草δ¹³C值随土壤污染浓度升高而降低(-29.8‰到-31.6‰)，扁穗冰草δ¹³C值降低而三叶δ¹³C值相对保持稳定(-12.6‰到-13.1‰)，说明两种植物对土壤污染不同的应对策略。特别在土壤石油污染...     

四川盆地元坝地区茅口组方解石充填物特征及指示意义

综合岩心观察、薄片鉴定、碳氧同位素、稀土元素、流体包裹体分析等手段,研究四川盆地元坝地区中二叠统茅口组溶蚀孔洞中方解石充填物类型、流体来源以及形成期次,探讨其储集性能。研究表明：茅口组方解石充填物类型为栉壳状、等轴粒状、亮晶方解石,稀土元素质量分数为(2.425～15.581)×10^-6,平均为6.791×10^-6;∑LREE/∑HREE为2.782～5.831,平均为4.395;Y/Ho值为35.591～51.534,平均为44.927;δCe_N值为0.615～0.864,平均为0.707;δEu_N值为0.866～1.385,平均为1.154;稀土元素配分模式图呈现左倾特征;δ¹³C值为-2.13‰～-0.34‰,δ¹⁸O值为-9.59‰～-7‰(平均为-8.08‰),δ¹³C值与围岩接近,δ¹⁸O值比围岩偏低;流体包裹体显示均一温度主要在80～100℃,盐度(NaCl的质量分数)主要在12.85%～14.15...     

喀斯特峰丛洼地3个建群树种“植物-凋落物-土壤”系统氮同位素特征

以喀斯特峰丛洼地3种常见次生林及其建群树种为研究对象,测定3种林分建群种的不同器官及凋落物、土壤的氮含量及氮同位素丰度值(δ¹⁵N),探讨植物-凋落物-土壤氮含量及稳定氮同位素组成变化及内在联系。结果显示：3种次生林建群种植物中叶片氮含量最高,茎的氮含量最低,3种次生林建群树种叶片氮含量均显著高于掉落物和土壤氮含量,0～30 cm土壤氮含量显著高于30～90 cm土壤氮含量,土壤养分主要集中于表层土壤;白栎、栓皮栎和光皮桦器官中δ¹⁵N变化范围分别为-2.82‰～14.94‰、-1.37‰～9.35‰和-4.39‰～26.06‰,3种建群种器官间氮同位素组成均表现出显著差异(P<0.05);3种建群种群落表层土壤δ¹⁵N差异显著,3种林分中0～30 cm土壤δ¹⁵N均显著低于30～60 cm和60～90 cm的土壤,δ¹⁵N可能是这些群落土壤氮循环过程中的敏感指标,光皮桦叶片氮含量略大于白栎和栓皮栎,光皮桦林土壤表层δ¹⁵N大于白栎林和栓皮栎林,光皮...     

四川盆地川中地区须家河组沉积和成岩环境分析

以四川盆地川中须家河组为研究对象，通过扫描电镜、X-衍射、碳氧同位素和流体包裹体分析，对须家河组砂岩沉积和成岩环境进行研究。结果表明：须家河组砂岩以方解石为主要碳酸盐胶结物，含少量白云石。碳氧同位素均为负值：δ¹³C值分布于-8.1‰～-0.8‰;δ¹⁸O值分布于-17.6‰～-10.3‰。古盐度Z值分布范围为101.0～120.5。碳氧同位素值计算古温度为72℃～124℃,平均值101℃;流体包裹体均一温度范围为60～140℃,与碳氧同位素计算的古温度基本吻合。较高的古地温可促进致密化，提高生烃能力。须家河组砂岩为陆相沉积，随着沉积作用的进行，沉积初期到中期水体呈具咸化趋势，晚期盐度明显下降。古盐度的变化反映须家河组砂岩沉积初—中期气候较干旱，晚期气候较温湿。     

贡嘎山木本植物碳同位素沿海拔梯度的变化

对贡嘎山东坡不同海拔的主要木本植物稳定碳同位素的组成进行了测定。结果表明:22种木本植物叶片δ_¹³C值变化范围为-3.236%～-2.521%,平均值(-2.957±0.163)%; 不同海拔间植物叶片δ_¹³C值差异显著,随海拔上升叶片δ_¹³C值呈增加趋势; 同种植物(大叶金顶杜鹃、峨眉冷杉、水青树、箭竹)的δ_¹³C值随海拔的增加也呈相同的变化趋势。不同生活型植物叶片δ_¹³C值之间差异显著,落叶树种显著高于常绿树种。叶片δ_¹³C值与6—9月平均温度呈显著的负相关关系,与6—8月降水量呈显著的正相关关系,温度、降水是影响木本植物叶片δ_¹³C值海拔差异的主要因子。     

兰州市大气中NMHCs的稳定碳同位素组成及来源

利用Tenax TA吸附管采集了兰州市污染源和主要功能区冬季及夏季大气样品, 利用热解析-气相色谱-同位素质谱联用仪分析了样品中非甲烷烃的稳定碳同位素组成。结果表明: 不同源排放的 NMHCs 的稳定碳同位素组成不同, 交通相关源中NMHCs的δC平均值为 - 28. 7‰, 显著低于燃煤烟气(-24.1‰); 夏季各功能区NMHCs 的δ¹³C值相差不大, 平均值在 - 29. 5‰ ～- 27. 4‰之间, 冬季西固工业区的 δ¹³C平均值(-25. 5‰)大于盘旋路(-28. 8‰) 和二电厂(-31. 2‰)。同位素来源分析结果显示: 盘旋路冬夏两季 NMHCs主要来源于交通相关源; 西固工业区冬季 NMHCs 主要来源于燃煤烟气, 夏季正烷烃和苯主要来源于交通相关源;二电厂冬季正戊烷、正己烷和苯等主要来源于交通相关源; 居民区夏季 NMHCs 则受到交通相关源排放的影响较大, 其他未知源也有贡献。冬夏两季大气中均检测出苯的存在, 且主要来源于交通相关源, 因此控制交通相关源的排放是降低致癌物质苯污染的关键。     

巢湖地区早三叠世晚斯密斯亚期含鱼化石碳酸盐岩结核的地球化学特征及其地质意义

以安徽省巢湖地区下三叠统和龙山组顶部的黑色泥页岩段及其产出的含鱼化石碳酸盐岩结核为研究对象, 综合岩相学、地球化学(主微量元素和碳、氧同位素)和环境矿物学等分析手段, 探讨富有机质页岩中含鱼化石碳酸盐岩结核的形成机制及可能的地质环境指示意义。结核中心三维保存的鱼化石和较高的碳酸盐含量(80%)表明结核形成于早期成岩阶段, 结核内部呈同心环状结构, 从中心至边缘, 碳酸盐矿物含量降低, 硅质碎屑矿物增多并逐渐出现纹层, Fe和S含量升高、δ¹³C值增高、δ¹⁸O值降低和TOC含量逐渐增多等特征均表明结核为同心生长模式。对围岩中草莓状黄铁矿的粒径分析结果表明, 结核形成于硫化还原环境。结核出现在斯密斯亚阶与斯帕斯亚阶界线(SSB)之下1 m处, 与界线层有机碳埋藏增加、碳同位素组成快速正漂移(δ¹³C = -1.3‰~1.9‰)和水体硫化还原事件吻合, 有潜力作为华南地区SSB的辅助识别标志。     

珠一拗陷惠州凹陷惠州26-6构造深层天然气成因及来源

研究珠江口盆地富油凹陷惠州26-6构造深层凝析气藏天然气的类型,进一步确定天然气的来源。采用不同类型封闭体系,分别对惠州26-6构造主要烃源岩——文昌组典型半深湖相暗色烃源岩、恩平组储层原油样品开展高温热压模拟实验,建立了惠州凹陷干酪根裂解气和原油裂解气的识别标准。综合天然气组分、碳同位素、轻烃组分及凝析油地球化学特征分析,结果表明ln(C₁/C₂)-ln(C₂/C₃)、甲烷碳同位素-乙烷碳同位素、(δ¹³C₂-δ¹³C₃)-δ¹³C₁图版能有效区分干酪根裂解气和原油裂解气。相对原油裂解气,干酪根裂解气具有较高的ln(C₁/C₂)值和较低的ln(C₂/C₃)值,甲烷的碳同位素和乙烷的碳同位素较重,干酪根裂解气的(δ¹³C₂-δ^13...     

合仁坪金矿H-O-S-Pb同位素地球化学特征及其成因机制

对合仁坪金矿的H-O-S-Pb同位素地球化学分析研究显示,其硫化物的δ³⁴S值介于-4.8‰~2.0‰之间,硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值为17.419~17.436, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值为15.519~15.535, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值为 37.86~37.90.成矿流体的δD介于-62.3‰~-53.0‰之间,δ¹⁸O 介于4.2‰~11.8‰之间.合仁坪金矿的S, Pb, O和H同位素研究结果表明,成矿物质具有深源特征,成矿流体为岩浆热液水来源,成矿作用存在明显的氧化还原特征,并形成本区特色的褪色蚀变带.该金矿是一个与深部岩浆作用有关的金矿床,找矿应着眼于赋矿地层内的氧化还原界面,褪色蚀变带是其主要的找矿标志.     

鄂尔多斯盆地靖边地区马家沟组中上组合天然气成因类型

鄂尔多斯盆地靖边地区奥陶系马家沟组中上组合近年来相继取得重要油气发现,指示下古生界存在丰富的天然气资源。通过分析延长石油新钻井的古生界天然气组分、碳氢同位素以及流体包裹体等测试手段,分析靖边地区马家沟组中上组合天然气的组分、成因和分布特点,结合构造热演化历史,探讨天然气可能的主要来源。结果表明,马家沟组中上组合天然气自上而下总烃和重烃含量逐渐降低,非烃含量(CO₂、H₂S)和干燥系数逐渐增加。烷烃碳同位素组成呈现轻微的部分倒转,δ¹³C_CH4分布在-35.29‰～-34.15‰,δ¹³C_C2H6分布在-35.44‰～-33.46‰,δ¹³C_C3H8分布在-32.58‰～-30.22‰。马家沟组中上组合天然气整体上表现为油型气与煤成气混源的特征,且向下内幕气源岩的贡献不断增大。流体包裹体分析表明靖边地区马家...     

川中地区下寒武统沧浪铺组下段碳氧同位素特征及其地质意义

探讨川中地区早寒武世沧浪铺早期古海洋环境特征。对川中地区沧浪铺组钻井资料、镜下薄片以及65个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行了测试分析。剔除无效数据后,结果表明,沧浪铺早期δ¹³C_V-PBD值为-3.4‰～-0.4‰,平均值为-1.4‰;δ¹⁸O_V-PBD值为-10.0‰～-5.9‰,平均值为-8.2‰。纵向上,碳同位素值整体呈负漂移,具有先升高后降低的趋势,且底部及中上部变化幅度较小,顶部波动范围大。古海洋环境分析结果显示川中地区沧浪铺组下段古海水平均盐度为33.6‰,古海水盐度在沧浪铺早期较低,晚期较高,与海平面波动明显有关,盐度指数和盐度低值可能由陆相淡水混入导致。古海水温度为11.6～29.6℃,平均为21.3℃。沧浪铺组下段沉积早期温度相对较高,晚期温度波动频繁,且有明显降低的趋势。     

丛枝菌根对植物叶片δ15N含量影响的数据挖掘分析

为明确丛枝菌根(AM)对植物叶片稳定氮同位素(δ¹⁵N)含量的影响,探索丛枝菌根在调控植物应对全球变化方面的重要功能,通过数据挖掘,建立了AM植物和非AM(non-AM)植物叶片δ¹⁵N含量数据库,探究了AM对植物叶片δ¹⁵N含量的影响。结果表明：AM植物叶片δ¹⁵N含量为0.86‰,显著高于non-AM植物叶片的0.50‰。丛枝菌根针对不同植物功能群而言,将植物的AM状况与植物的固氮状况和生长周期结合作为影响因素时,AM都显著影响着植物叶片的δ¹⁵N含量。虽然AM没有显著提高固氮植物叶片δ¹⁵N含量,但却把非固氮植物叶片δ¹⁵N的含量从0.58‰提高到了0.99‰。AM使多年生植物叶片δ¹⁵N含量的增加最显著,从0.49‰增加到了0.82‰。可见,丛枝菌根作为与植物长期共生进化的最广泛共生体,对植物叶片δ¹⁵N含量有不同程度的影响。     

柴北缘冷湖七号地区碳酸盐胶结物特征及其意义

碳酸盐胶结物是碎屑岩储层中最常见的胶结物类型,其形成环境、物质来源、反映的成岩温度对储层研究具有重要意义。通过对柴北缘冷湖七号下干柴沟组砂岩碳酸盐胶结物进行岩石学、矿物学和地球化学分析,研究区下干柴沟组砂岩碳酸盐胶结物包含方解石、含铁方解石、铁方解石和白云石等4种类型。碳同位素（δ¹³C_PDB）和氧同位素（δ¹⁸O_PDB）值分别为8.81‰~3.51‰和8.77‰~17.36‰,平均值分别为5.33‰及13.50‰;利用碳同位素和氧同位素计算出古盐度值和古温度值分别为113.61~102.85和63.03~123.06℃,平均值分别为109.66及94.47℃。反映出研究区下干柴沟组所处成岩阶段为早成岩阶段B期-中成岩阶段A期,形成过程受到有机质脱羧基作用影响,成岩环境偏酸性,成岩流体来自碎屑的析出水和大气淋滤淡水。储层物性除了受成岩环境和温度的影响外,与碳酸盐胶结物含量具有明显的负相关关系,随着碳酸盐胶结物含量的增加,储层的孔隙度和渗透率降低。     

洋中脊玄武岩的Ba同位素组成及其应用（英文）

Ba同位素是一种新兴的示踪地壳物质俯冲再循环的工具。确定地幔的Ba同位素组成是Ba同位素地质应用的前提。然而，目前幔源岩浆岩Ba同位素的数据仍然很少。本文报道了30个海洋玄武岩的高精度的Ba同位素数据，包括25个大洋中脊玄武岩(MORB)和5个弧后盆地玄武岩(BABB)。这些玄武岩的δ¹³⁸/¹³⁴Ba变化范围为-0.06‰～+0.11‰，没有跨区域性的系统差异。结合已发表的数据，全球MORB的平均δ¹³⁸/¹³⁴Ba为+0.05‰±0.09‰(2SD,n=51)。基于具有(La/Sm)_N <0.8，低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (<0.70263)和Ba/Th (<71.3)的D-MORB样品，我们估算出亏损MORB地幔(DMM)的平均δ¹³⁸/¹³⁴Ba为+0.05‰±0.05‰(2SD, n=16)，显著低于先前报道的DMM组成(≈0.14‰)。如果应用新估计的DMM平均δ<...     

甘肃中部蛇苔(Conocephalum conicum (L.) Dum)表皮特征与稳定碳同位素组成沿海拔的变化

为了解苔藓植物对环境变化的反应,采集了甘肃中部地区不同海拔的蛇苔植物( Conocephalum conicum(L.)Dum),分析了它的叶状体稳定碳同位素组成(δ13C值)和叶状体表皮特征.结果表明:蛇苔植物δ13C值的范围为-32.399‰～-29.497‰,随着海拔的升高而变大;叶状体表皮细胞面积和空气孔面积均随着海拔的升高而减小.相关分析表明:叶状体δ13C、表皮细胞面积和密度、空气孔面积与海拔的相关性都达到了显著水平(P＜0.05).     

基于脂肪族羧酸13C NMR的QSPR模型的建立

利用了量化计算的方法构建新型局部偶极参数(A_φ), 引入传统半经验电拓扑指数(I_SET), 并使用双参数对脂肪族羧酸 ¹³C NMR 进行相关性研究。运用双参数所计算的 ¹³C NMR 拟合方程为δ_C = -0.68.22I_SET + 27.3344 Aφ。相关系数 R=0.981 7, F=1 739.12, n=140, 结果表明, 相比于传统的基于半经验数学方法计算的脂肪族羧酸羰基、烷基相关参数, 半经验电拓扑指数(I_SET)和新型局部偶极参数(A_φ)对于脂肪族羧酸 ¹³C NMR 拟合效果更加显著, 且此双参数的计算方法能够将羰基碳原子和烷基碳原子整合在一起, 这是传统经验数学方法不可替代的。     

突尼斯迦太基城汪达尔时期先民的食谱重建

文章对汪达尔时期(约公元5-6世纪)的遗址,即位于今日突尼斯迦太基城的狄奥多西城墙墓地进行了稳定同位素研究,首次科学揭示了该时期北非先民的饮食习惯和食物消费模式。人骨的稳定同位素结果(δ¹³C=-19.3±0.4‰;δ¹⁵N=10.7±1.4‰)反映了这群先民主要以C₃类陆生植物为食,并且摄入了一定数量的绵羊/山羊、牛和猪等家畜的动物蛋白;未发现不同性别、年龄或时期的个体间同位素在统计学上的显著差异。此外,将该遗址的稳定同位素数据与位于地中海地区的其他遗址进行了对比研究,结果表明,迦太基城墙墓地与西班牙、意大利的几处遗址的先民具有相似的饮食模式。汪达尔时期迦太基先民的饮食结构中缺乏海洋资源,这与相邻近的其他遗址形成了鲜明对比,表明古代北非地区先民的饮食结构差异较大。     

煤层气地球化学研究现状与发展趋势

概述了煤层气作为新资源的研究及开发状况,全面评述了煤层气地球化学研究的现状:其组分以CH4为主,δ13C1值约为-80‰--10‰,有限的δD1值数据为-333‰--117‰,CO2的δ13C值为-29.4‰- 18.6‰,其他组分的同位素则极少研究;煤层气目前仅主要识别出热成因气和次生生物气两种类型,还有其他划分标准;与常规天然气相比,煤层气CH4和CO2的δ13C值的分布范围很宽,尤其存在特高值.目前煤层气地球化学存在并需解决的主要问题为:甲烷碳、氢同位素组成变化的机理、影响因素及其应用;δ13C1值与Ro值的关系;煤层气成因类型的系统划分方案和指标以及煤层气地球化学在煤层气选区评价中的应用等.     

三种端元气δ13C1-Ro模型建立与应用

端元气δ¹³C₁-R_o模型是天然气成因判识、气源对比及混源气定量判识的重要工具。为了满足Ⅱ型有机质生成天然气识别及评价的需要,根据母质类型将有机热成因天然气划分为I、Ⅱ和Ⅲ型等3种端元气,并利用126组实测天然气数据得到3种端元气的δ¹³C₁-R_o模型。I型,δ¹³C₁=27.55 lg R_o-47.20;Ⅱ型,δ¹³C₁=25.55 lg R_o-40.76;Ⅲ型,δ¹³C₁=48.77 lg R_o-34.10（R_o < 0.9%）,δ¹³C₁=22.42 lg R_o-34.80（R_o ≥ 0.9%）。为了方便模型应利用建模样品的δ¹³C₁、δ¹³C₂数据,绘制了三端元气及其混源气的别图版。根据该图版,济阳拗陷坨165、车571与孤东9井天然气分别为I和Ⅱ型端元气混源、Ⅱ型端元气与I型端元气。     

放牧对野生大熊猫种群及栖息地的影响

近年来,放牧成为大熊猫生境中最主要的人为干扰,对大熊猫的生存造成了较大的影响。为了比较放牧家畜、大熊猫选择生境因子的偏好二者对竹林破坏程度的差异,本研究在四川美姑自然保护区设置了放牧干扰样方和大熊猫利用样方,拟调查生境因子及测定所采集的不同竹龄的竹叶、竹秆、竹枝的常规养分。结果显示:野生大熊猫喜欢海拔较高、灌木高且胸径大的生境,牲畜偏好海拔低、乔木郁闭度高以及草本面积大的生境;大熊猫生境内的竹子营养成分如蛋白、脂肪和灰分等显著高于被牲畜破坏后的干扰生境。