兰州市和太原市环境空气中NMHCs的碳同位素组成特征

研究了兰州市和太原市环境空气中非甲烷烃(NMHCs)的污染状况及来源。利用Tenax-TA吸附管采样,热解析-色谱-同位素质谱联用仪(TD-GC-IRMS)测定了两个城市夏季不同功能区环境空气中NMHCs的稳定碳同位素组成。得出,兰州市和太原市居民区苯的δ(13C)分别为-26.4‰和-25.0‰;正烷烃的δ(13C)分别为-33.9‰~-26.1‰,-32.8‰~-27.4‰;两市交通枢纽区环境空气中检测出的C4—C7之间的NMHCs化合物相同,δ(13C)相差不大,兰州市为-30.8‰~-25.6‰,太原市为-31.0‰~-26.4‰。结果表明,两市交通枢纽区苯主要来源于汽车尾气和油类挥发,工业区石化行业类主要排放的NMHCs污染物为苯和烷烃类化合物,电厂等大型企业主要排放异丁烯、顺-2-戊烯等。控制汽车尾气、油类挥发、工业排放是降低环境空气中NMHCs污染的关键。     

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...     

四川盆地龙马溪组页岩中碳酸盐矿物形成机制

碳酸盐胶结物是四川盆地龙马溪组页岩中重要的自身矿物,但对其形成机制目前尚无深入研究。以四川盆地龙马溪组A井和B井为研究对象,综合应用全岩X射线衍射测试、扫描电镜分析了页岩中自身碳酸盐矿物的类型,并利用分成分碳氧同位素对其形成机制进行了研究。结果表明:四川盆地龙马溪组页岩中碳酸盐矿物沉积水介质主要为陆相淡水。A井的方解石δ~(13)C平均值为-1. 14‰,δ~(18)O平均值为-12. 63‰,B井的方解石δ~(13)C平均值为-2. 40‰,δ~(18)O平均值为-12. 84‰,氧同位素表明两口井方解石均主要形成于早成岩B期,碳主要来源于有机质脱羧反应; A井白云石δ~(13)C平均值为-1. 84‰,δ~(18)O平均值为-7. 56‰,其形成主要与早成岩阶段硫酸盐还原作用密切相关; B井白云石的δ~(13)C平均值为-4. 48‰,δ~(18)O平均值为-11. 12‰,主要与中成岩A期有机质脱羧反应密切相关,铁白云石主要形成于晚成岩阶段;黏土矿物转化提供了研究区碳酸盐矿物沉淀所需要的钙离子、镁离子及铁离子。该研究成果对进一步分析四川盆地龙马溪组页岩成岩演化具有重要指导意义。     

云南普洱大平掌铜多金属矿床同位素地球化学研究及意义

大平掌矿区位于滇西南澜沧江火山岩带中南段的南部,夹持于NNW向区域性李子箐断裂(F4)和酒房断裂(F1)。是典型的与中酸性火山岩有关的VHMS型矿床。通过对硫、铅、氢氧同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体来源及演化。同位素(S、Pb、H、O)研究结果显示:硫同位素δ34S(-2.4‰～2.7‰,平均值为-0.4‰),铅同位素组成(206Pb/204Pb≈18.195—18.942;207Pb/204Pb≈15.408—15.641;208Pb/204Pb≈37.599—38.659),δD值介于-78‰—-59‰,石英矿物的δ18O≈7.2‰—11‰,石英中的水δ18OH2O≈-3‰—0.35‰,研究结果表明:硫主要来源于火山喷气作用,海水硫酸盐对成矿作用的贡献很小;铅同位素组成具有壳-幔混合源铅的特点,深源物质参与成矿明显;成矿热液流体应是深循环海水与岩浆水的混合流体。     

太原城区空气颗粒物中多环芳烃的碳同位素组成研究

报道了太原城区空气颗粒物中多环芳烃(PAHs)化合物的稳定碳同位素组成特征,并讨论了多环芳烃的来源.气相色谱/燃烧系统/同位素质谱(GC/C/IRMS)分析表明,PAHs的δ13C值在非采暖季为-25.1‰～-27.2‰,采暖季为-23.8‰～-28.6‰.统计表明,不同采样点的样品中PAHs的δ13C区别不明显 (0.2‰＜σ＜ 0.9‰).两个季节四环多芳香烃化合物荧蒽、芘和苯并(a)蒽的δ13C没有明显的区别,δ13C的范围为-23.8‰～-25.9‰.随着分子量的增大其化合物的碳同位素组成富集13C 的能力减小,非采暖季的苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘和苯并(ghi)苝的δ13C值分别为-27.2‰、-26.5‰和-25.4‰,采暖季为-26.1‰、-28.6‰和-24.1‰.利用二元复合同位素模型,估算了机动车尾气和煤的燃烧对太原城区苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘和苯并(ghi)苝的贡献,机动车尾气排放对苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘和苯并(ghi)苝的贡献率分别为50%、44%和35%;煤的燃烧产生的烟尘对其贡献为50%、56%和65%,太原市城区五环和六环多环芳烃污染是机动车排放和煤的燃烧为主的复合性污染.     

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。     

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...     

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.     

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.     

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.     

The carbon isotopic compositions of Non-methane Hydrocarbons in atmosphere

Carbon isotopic compositions of atmospheric Non-methane Hydrocarbons(NMHCs) in the urban areas of Taiyuan and Lanzhou in summer were reported and the sources of NMHCs are discussed.Carbon isotopic ratios(δ 13C) of vehicle exhaust,coal-combustion exhaust,fuel volatiles and cooking exhaust were also measured with thermal desorption-gas chromatography-isotope ratio-mass spectrometry(TD-GC-IR-MS).δ 13C values of NMHCs in the urban areas of Lanzhou and Taiyuan range from-32.3‰ to-22.3‰ and from-32.8‰ to-18.1‰.δ ...     

内蒙古草地植被δ~(13)C空间格局及其对气候因子的响应

为了探明内蒙古草地植物叶片δ13C的空间格局及其对气候因子的响应,于植物生长最旺盛的8月,在内蒙古共采集来自47个样地的126个C3植物样品,利用GPS记录每个样地的地理参数,并从全国陆地生态信息气象栅格数据库中提取每个样地的气象信息,在实验室利用同位素质谱仪测定叶片13C/12C.研究发现,C3植物叶片δ13C随海拔升高而增大,随经纬度的增加而减小;降水和大气压强与叶片δ13C显著负相关,它们共同决定了叶片δ13C的空间格局,其中水分是主导因素;温度对叶片δ13C没有显著影响.     

东风山前寒武纪含铁建造金矿床的同位素地球化学特征

东风山金矿体赋存在含铁层之下的东风山群角岩层中。赋矿层位中富含磁黄铁矿、黄铁矿、锰铝榴石和锰铁闪石。通过对该矿床的硫、氧、碳和铅同位素研究,表明硫化物中的硫和地层铅主要来自深源,其次地层中的含硫有机物被生物分解形成的硫也产生一定影响。东风山群形成于早元古代。东风山金矿属高温热接触变质的同生床。     

全球古元古代碳同位素正异常的数据分析与成因评述

归纳总结了前人关于全球古元古代(2.20 ～2.06 Ga)碳酸盐岩碳同位素正异常现象的基础数据及资料。在此基础上, 对前人关于该正异常成因的假说(生物演化- 大气充氧说、古元古代冰期期后说、超级地幔柱- 超大陆裂解说及蒸发环境说等)进行了评估, 认为以上假说虽然都有地质证据支持, 但其重要性还是有些差异。根据碳同位素分馏原理, 有机物的繁盛会使碳酸盐碳储库的同位素变正。生物演化导致大气充氧、古元古代冰期后形成的温暖环境和Kenorland超大陆裂解均为生物的繁盛提供了有利条件, 从而使碳酸盐碳储库的同位素变正。另外, 蒸发环境在全球多有分布, 它可能是造成部分局域封闭式环境碳同位素正异常的原因, 所以应对发现正异常的各区域进行详细的沉积环境分析。以4个区域的数据为对象, 分析了古元古代碳酸盐岩碳同位素正异常数据的可靠性; 通过Mn/Sr, δ¹³C和δ¹⁸O三者的关系图, 判断了沉积期后作用对于数据的改造程度。     

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。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川雪冰中δ18O的演化过程

2002年9月14日-2005年3月7日,在天山乌鲁小齐河源1号冰川积累区雪坑中连续观测取样,频率为1次/周,分析了其巾的部分表层雪样品和粒雪坑样品中的δ18O.结果表明:表层雪样品的δ18O具有明显的季节变化,且与月平均温度关系密切.粒雪坑样品中的δ18O在9月底至次年6月初变化较小,升华对雪坑1 m以下雪冰中δ18O的影响不超过-2‰,整个雪坑都较好地保持了δ18O的季节变化特征.但6月初-9月底融水对雪冰中δ18O的影响巨大,冬季形成的δ18O低于-30%的中、细粒雪层,经过夏季融水的改造,可成为δ18O-11.6‰的粗粒雪和冰片层.融水可使雩冰中δ18O的改变最>60%.在全球变暖背景下,冬季形成的低δ18O雪层经过夏季融水的改造,其内的δ18O可以完全被平滑.     

珠江流域西江、北江河流溶解无机碳及其稳定同位素组成特征

 为了探讨珠江流域西江、北江河流溶解无机碳（DIC）及其稳定同位素组成（δ¹³C_DIC）特征,分别于2007年春季和夏季对流域低水期、高水期的西、北江及思贤滘河道DIC及其稳定同位素组成进行了实测调查。结合实测河道水体理化参数,采用碳的稳定同位素示踪技术和多参数相关分析法,对西、北江流域及其滘口的河流DIC组成、性质及其碳源汇机制进行了分析。结果表明,西、北江的河流DIC的组成、性质都有明显的差异且存在显著的季节变化。春季,西、北江的河道DIC浓度及其δ¹³C_DIC分别为1 942 μmol/L、1 637 μmol/L和-11.75‰、-12.44 ‰;而夏季,西、北江的河道DIC浓度及其δ¹³C_DIC分别为1 986 μmol/L、1 383 μmol/L和-13.03‰、-12.77‰。河道DIC浓度及其δ¹³C_DIC的这种差异反映出西、北江流域结构特性对DIC侵蚀、输移的显著影响。夏季汛期,流域的高温多雨环境致使大量有机质汇入河道、强烈分解、释放大量轻碳,使得西、北江河道δ¹³C_DIC都低于春季;由于汛期高温和径流的共同作用使得北江DIC远远小于春季,而西江DIC却略高于春季。思贤滘水道的DIC浓度及其δ¹³C_DIC受西、北江来水的控制发生季节变化。     

川东南二三叠系气藏硫化氢成因探讨

通过天然气组分、碳氢同位素组成与薄片、包裹体等资料分析,研究了川东南二-三叠系的长兴组、飞仙关组与茅口组气藏H₂S成因。结果表明,天然气组分以烷烃气为主,非烃含量平均24.68%。其中,烷烃气均偏干,部分样乙烷低于检测下限,可测样乙烷含量0.03%~0.39%,均值0.15%;δ¹³C₁值均偏重,为–28.3‰~–35.2‰,平均–31.1‰,部分样出现δ¹³C₁ > δ¹³C₂倒转。非烃以CO₂和H₂S为主,H₂S含量1.0%~21.7%,平均5.3%。储层中代表原油充注与古油藏裂解的各类沥青较少见,方解石脉中烃类包裹体以含气态烃包裹体为主,含油包裹体少见。结合前人研究成果认为,川东南茅口组几乎不含H₂S的岩溶缝洞型气藏（分布于涪陵北部与綦江地区）未见遭TSR改造迹象;飞仙关组气藏（分布于涪陵北部）、长兴组气藏（主要分布于涪陵北部与中部）与茅口组热液白云岩气藏（分布于涪陵中南部）的H₂S均为TSR成因,部分遭受TSR改造气藏现今H₂S含量较低或为后期被消耗所致;其中,飞仙关组参与TSR反应的烃类以液态烃为主,而其他层位气藏以气态烃（甲烷）为主,这可能与TSR发生时储层中是否存在一定量液态烃有关。TSR反应于各层内独立发生,并非飞仙关组发生后向下“倒灌”。长兴组TSR反应所需硫源或来自飞仙关沉积期卤水的侧向排泄,茅口组硫源或来自相邻层位富含SO₄^2-流体。