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塔中4油田石炭系储层不同赋存态烃类分子和碳同位素对比研究 被引量：9
1
作者 王劲骥 潘长春 +2 位作者 姜兰兰 吕修祥 李建交 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期479-490,共12页
塔中421井和塔中402井石炭系油层2个原油样和8个油砂样连续抽提组分甾烷、萜烷分布特征和正构烷烃单体碳同位素组成具有明显的差异,具有不同的来源。塔中421井上石炭统3个油砂样自由态组分、束缚态组分和油气包裹体具有伽马蜡烷和C28甾... 塔中421井和塔中402井石炭系油层2个原油样和8个油砂样连续抽提组分甾烷、萜烷分布特征和正构烷烃单体碳同位素组成具有明显的差异,具有不同的来源。塔中421井上石炭统3个油砂样自由态组分、束缚态组分和油气包裹体具有伽马蜡烷和C28甾烷相对含量高、正构烷烃单体碳同位素组成重的特征,划分为Ⅰ类原油,对比认为主要来源于寒武系-下奥陶统烃源岩。塔中421井和塔中402井上石炭统的2个油样具有伽马蜡烷和C28甾烷相对含量低、并且正构烷烃单体碳同位素组成轻的特征,划分为Ⅱ类原油,其来源尚不明确。塔中402井石炭系上、中和下统的5个油砂样各类组分具有介于Ⅰ、Ⅱ类原油之间的特征,为Ⅰ和Ⅱ类原油的混合物。5个油砂样从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体Ⅰ类原油含量依次增高,Ⅱ类原油含量依次降低。2口井8个油砂样从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体C23三环萜烷/(C23三环萜烷+C30藿烷)和C21/(C21+ΣC29)甾烷比值都依次降低,反映了油气充注过程中,原油成熟度不断升高。塔中4井区储层油砂不同吸附态烃类分子与碳同位素的研究结果反映塔中4油田具有多种油气来源,经历长期油气充注过程,寒武系-下奥陶统烃源岩在地史上对该区具有成烃贡献。 展开更多
关键词 油砂连续抽提 油气包裹体 单体烃碳同位素 塔中4油田 塔里木盆地
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P/T之交华南不同沉积相剖面碳同位素对比研究
2
作者 翁骋 《科技通报》 2019年第12期31-36,191,共7页
二叠-三叠纪以来显生宙爆发了最大规模的生物灭绝,其中大部分的的海洋生物和陆生生物灭绝。在这一时期地球的生态系统遭受了严重打击,并且伴随着全球碳循环异常。碳元素是地球生命体的主要构成部分,在地球的各个圈层内以不同形式相互转... 二叠-三叠纪以来显生宙爆发了最大规模的生物灭绝,其中大部分的的海洋生物和陆生生物灭绝。在这一时期地球的生态系统遭受了严重打击,并且伴随着全球碳循环异常。碳元素是地球生命体的主要构成部分,在地球的各个圈层内以不同形式相互转化循环,其同位素组成和分布很好的记录了地质历史时期的信息,尤其是在海相地层中保得存较好。δ^13C的变化能够直接反映生命活动和环境变化,其在地层中的异常变化可以直接反映全球碳循环的变化。本文结合前人已经研究的剖面,对二叠-三叠纪之交华南地区不同沉积相剖面的碳同位素组成进行对比分析,取得了一些认识。 展开更多
关键词 华南 碳同位素 生物大灭绝 二叠纪 三叠纪
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城镇生活污水厂CO_(2)释放过程中碳同位素组成变化
3
作者 刘建华 吴洋洋 +1 位作者 刘健 刘运涛 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第2期446-453,共8页
生活污水中含有大量有机质,污水处理过程中有机质降解产生大量CO_(2),是大气CO_(2)重要的源,借助溶解性无机碳碳同位素组成(δ^(13)C-DIC)能够有效阐明水体有机质降解机理和释放CO_(2)过程。但污水厂污水处理过程中的δ^(13)C-DIC变化... 生活污水中含有大量有机质,污水处理过程中有机质降解产生大量CO_(2),是大气CO_(2)重要的源,借助溶解性无机碳碳同位素组成(δ^(13)C-DIC)能够有效阐明水体有机质降解机理和释放CO_(2)过程。但污水厂污水处理过程中的δ^(13)C-DIC变化以及碳同位素分馏情况尚不明确。选择某生活污水处理厂作为研究对象,在污水处理厂不同处理单元采集污水样品,借助溶解性无机碳碳同位素技术和瑞利分馏模型,判断碳同位素分馏机制及CO_(2)释放过程。结果表明:1)污水厂进水的溶解性无机碳(DIC)部分来自碳酸盐岩溶解,DIC浓度〔(7.62±0.16)mmol/L〕为全处理流程中最高,方解石饱和指数最大(0.404)且趋于沉淀,随污水处理过程进行方解石趋于溶解方向;2)污水厂出水δ^(13)C-DIC(均值为−10.45‰±0.28‰)最高,进水δ^(13)C-DIC(均值为−12.40‰±1.07‰)并非最低,且高于生物处理区(厌氧、缺氧区和好氧池),这是因为污水中有机质降解和方解石溶解产生并释放CO_(2),导致生物处理区污水DIC浓度降低,污水DIC来自有机质降解产生的溶解CO_(2)占比增高,以及污水δ^(13)C-DIC明显降低;3)从好氧区开始,有机物在好氧细菌的作用下快速消耗,CO_(2)大量逸出,DIC浓度显著降低,导致污水中δ^(13)C-DIC升高并伴随着强烈的同位素分馏过程,通过计算得到碳同位素分馏系数为0.9927。研究结果可为优化城镇生活污水厂碳排放核算提供支撑。 展开更多
关键词 生活污水处理厂 CO_(2)排放 碳同位素 同位素分馏 瑞利分馏模型
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基于稳定碳同位素的植物水分利用效率及其影响因素研究
4
作者 陈应群 陈世仁 +5 位作者 邵雪蓉 臧丽鹏 张广奇 刘庆福 陈丹梅 隋明浈 《山地农业生物学报》 2025年第1期21-29,共9页
植物能否协调好碳水耦合关系是其适应环境限制的环节之一,因此,植物水分利用效率是其适应环境,尤其是胁迫环境的关键组分。而当下气候变化及日益加剧的人类活动造成水资源短缺格局愈发严峻,因此,开展植物水分利用效率的研究是当下对水... 植物能否协调好碳水耦合关系是其适应环境限制的环节之一,因此,植物水分利用效率是其适应环境,尤其是胁迫环境的关键组分。而当下气候变化及日益加剧的人类活动造成水资源短缺格局愈发严峻,因此,开展植物水分利用效率的研究是当下对水资源研究的重要部分。基于此,本文以植物水分利用效率为主题,概述了植物水分利用效率的概念及发展,评述了植物水分利用效率的研究方法,并对比探讨研究方法的优缺点,分析了稳定碳同位素技术在揭示植物水分利用效率方面的应用及发展。此外,从非生物因素(时空异质性、水分、温度、光照及土壤理化性质等)、生物因素(植物个体差异、植物功能性状、植物生态策略)等方面综述了植物水分利用效率的影响因素,不同因素对植物水分利用效率作用不同且存在较强关联性,并未形成共性的影响规律。在此基础上,提出植物水分利用效率研究中目前存在的不足并提出展望,以期为相关研究提供一些借鉴。 展开更多
关键词 稳定碳同位素 植物水分利用效率 研究方法 生物因素 非生物因素
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稳定碳氢同位素应用于煤矿领域的研究现状及展望
5
作者 裴越 《内蒙古煤炭经济》 2025年第1期25-27,共3页
本文阐述了稳定同位素的技术原理及主要分析仪器,归纳总结稳定碳氢同位素在煤层对比、矿井瓦斯来源预测方面的应用及研究进展,提出当前稳定碳氢同位素应用于煤矿安全领域面临的问题,针对现存不足对未来发展趋势进行展望。
关键词 稳定碳氢同位素 煤层对比 矿井瓦斯来源 煤矿安全
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碳同位素分馏效应对深层原油来源判识的影响 被引量：2
6
作者 王学军 张学军 +4 位作者 罗欢 王茹 林璐 翟正 康元勇 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期154-163,共10页
深层烃源岩演化程度高,随成熟度升高,原油中生物标志化合物含量大幅度减少,影响了利用常规生物标志化合物参数进行油源对比的可靠性。针对如何更好地利用δ^(13)C_(PDB)值进行深层原油来源判识,通过渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷烃源岩自... 深层烃源岩演化程度高,随成熟度升高,原油中生物标志化合物含量大幅度减少,影响了利用常规生物标志化合物参数进行油源对比的可靠性。针对如何更好地利用δ^(13)C_(PDB)值进行深层原油来源判识,通过渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷烃源岩自然演化剖面中可溶有机质、烃源岩生排烃物理模拟实验产物4种族组分δ^(13)C_(PDB)值的分析,结合烷烃质量分数特征,探讨了深层烃源岩原油碳同位素分馏效应,提出利用δ^(13)C_(PDB)值进行深层原油来源判识的工作思路和方法。深层烃源岩因高热演化程度而产生的碳同位素分馏效应是明显的,烃源岩可溶有机质的烷烃、芳烃、非烃和沥青质4种族组分δ^(13)C_(PDB)值随埋深的增加均发生了明显增大现象,其中烷烃δ^(13)C_(PDB)值变化最明显,达5‰以上,芳烃δ^(13)C_(PDB)值约为4‰,非烃和沥青质δ^(13)C_(PDB)的变化相对较小,约为2‰~3‰。随埋深的增加可溶有机质中烷烃质量分数由40%左右增至80%以上,相应烷烃δ^(13)C_(PDB)值由-30‰左右增至-24‰以上,且烷烃质量分数与其δ^(13)C_(PDB)值的变化有很好相关性。同一类型烃源岩样品生排烃物理模拟产物族组分δ^(13)C_(PDB)值也显示了相似的结果,烷烃δ^(13)C_(PDB)值的变化幅度最大可达4‰,而芳烃、非烃、沥青质的δ^(13)C_(PDB)值变化相对较小,约为1‰~3‰。利用碳同位素进行深层原油来源判识时,首先根据烷烃质量分数与烷烃δ^(13)C_(PDB)值的相关性判断是否存在热演化造成的碳同位素分馏效应,并对烷烃δ^(13)C_(PDB)值进行合理恢复,然后再利用恢复后的δ^(13)C_(PDB)值进行原油来源的合理判识。依照上述方法对准噶尔盆地西缘车排子凸起轻质油来源进行了判识,轻质油的碳同位素明显存在热演化造成的分馏效应,轻质油源自深部二叠系高成熟烃源岩的可能性很大,这对该地区油气勘探目标评价部署工作具有重要实践意义。 展开更多
关键词 深层 高成熟原油 碳同位素分馏 原油来源 车排子轻质油
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中国大气田烷烃气碳同位素组成的若干特征 被引量：2
7
作者 戴金星 倪云燕 +4 位作者 龚德瑜 黄士鹏 刘全有 洪峰 张延玲 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期223-233,共11页
勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大... 勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田烷烃气碳同位素组成特征:①δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最轻值和平均值,随分子中碳数逐增而变重,而δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最重值,随分子中碳数逐增而变轻。②中国大气田δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−11.4‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−56.4‰;油型气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−49.3‰~−18.9‰;无机成因气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−35.6‰~−11.4‰;根据这些数据编制了中国大气田的δ^(13)C_(1)值尺图。③中国天然气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−107.1‰~−8.9‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值为−107.1‰~−55.1‰;油型气δ^(13)C^(1)值为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值为−49.3‰~−13.3‰;无机成因气δ13C1值为−36.2‰~−8.9‰;根据上述数据编制了中国天然气的δ^(13)C_(1)值尺图。 展开更多
关键词 中国 大气田 生物气 油型气 煤成气 无机成因气 烷烃气 碳同位素组成 δ_(13)C^(1)值尺
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湖北宜昌埃迪卡拉系陡山沱组下部无机碳同位素再研究:探寻碳酸盐岩碳同位素组成的原始海水信号 被引量：2
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作者 关成国 王伟 周传明 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期712-724,共13页
湖北宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组记录了多次显著的无机碳同位素(δ^(13)C_(carb))波动事件,它们可以在华南乃至全球范围内进行广泛对比。然而,在一些特定剖面中,陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩记录了δ^(13)C_(carb)极负值(<-30‰,VPDB),... 湖北宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组记录了多次显著的无机碳同位素(δ^(13)C_(carb))波动事件,它们可以在华南乃至全球范围内进行广泛对比。然而,在一些特定剖面中,陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩记录了δ^(13)C_(carb)极负值(<-30‰,VPDB),以及上覆陡山沱组二段底部地层中δ^(13)C_(carb)在正负值之间频繁波动的现象。一般认为,成岩作用中形成的碳酸盐矿物导致了这些分布不规律的δ^(13)C_(carb)波动,并对利用碳酸盐岩全岩无机碳同位素(δ^(13)C_(bulk))数据进行古海洋碳同位素组成恢复的可靠性造成了干扰。为了评估成岩作用对δ^(13)C_(bulk)的影响,本文利用宜昌雾河地区埃迪卡拉系的一口钻井岩芯,对陡山沱组下部地层进行了详细的岩石学观察和碳同位素分析。研究结果表明,陡山沱组下部的碳酸盐岩中存在形成于成岩过程中的方解石矿物,而碳酸盐岩中的白云石组分并未遭受严重的后期成岩作用改造,白云石组分的碳同位素(δ^(13)C_(dolo))组成能够更加准确地反映沉积时的海水信息。为获得样品的δ^(13)C_(dolo)信息,本研究首先将全岩粉末样品与30%磷酸反应2 h,去除其中的方解石组分,然后测试残余样品的碳同位素。实验结果显示,该方法可以有效去除岩石粉末中的方解石组分,最终获得的数据能够准确地反映δ^(13)C_(dolo)特征。陡山沱组二段下部样品δ^(13)C_(dolo)为连续稳定的正值,且明显高于δ^(13)C_(bulk),δ^(13)C_(dolo)曲线更加真实地反映了新元古代冰期结束之后海洋碳同位素组成的变化特征。 展开更多
关键词 埃迪卡拉纪 陡山沱组 碳同位素组成 白云石 方解石 成岩作用
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正构烷烃单体碳同位素组成差异分析——以塔河油田奥陶系原油为例
9
作者 马冬晨 王文军 +7 位作者 张婷 李立武 王作栋 钱宇 敖添 符印 王丹 贾星亮 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1411-1421,共11页
【目的】为明确原油正构烷烃单体碳同位素(δ^(13)C_(alkane))组成差异的成因。【方法】研究分析了塔北地区奥陶系共计17个原油样品δ^(13)C_(alkane)组成特征,结合相关有机地球化学参数,从沉积环境、成熟度和生物降解作用三个方面解释... 【目的】为明确原油正构烷烃单体碳同位素(δ^(13)C_(alkane))组成差异的成因。【方法】研究分析了塔北地区奥陶系共计17个原油样品δ^(13)C_(alkane)组成特征,结合相关有机地球化学参数,从沉积环境、成熟度和生物降解作用三个方面解释了三类原油δ^(13)C_(alkane)值的变化趋势。【结果与结论】根据物性的差异,可将塔北地区原油分为重质、中质和轻质三类。塔北地区奥陶系原油δ^(13)C_(alkane)值介于-37‰~-31‰,呈现出海相原油的特征,表明原油δ^(13)C_(alkane)组成及分布范围受其形成的沉积环境和母质类型控制;从重质原油到中质原油再到轻质原油,成熟度逐渐增大,导致原油δ^(13)C_(alkane)值正偏;相较于中质原油和轻质原油,重质原油低碳数部分δ^(13)C_(alkane)明显变大,表明生物降解程度是重质原油中、低分子量正构烷烃δ^(13)C14~δ^(13)C19值正偏的主要影响因素。 展开更多
关键词 正构烷烃单体碳同位素组成 生物标志化合物 成熟度 生物降解 塔河原油
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复合溶剂液化制备乙酰丙酸乙酯的碳同位素分馏
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作者 沈娟章 程琴 +2 位作者 午紫阳 蔡燕燕 谭卫红 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期99-104,共6页
利用单体稳定同位素分析(CSIA)技术研究C3、C4植物源原料液化生成乙酰丙酸乙酯(EL)过程中碳稳定同位素分馏特征。实验结果表明,在反应时间15 min内,C3、C4植物源原料液化生成EL的反应速率为木薯淀粉>玉米淀粉,杨木纤维素(P-C)>玉... 利用单体稳定同位素分析(CSIA)技术研究C3、C4植物源原料液化生成乙酰丙酸乙酯(EL)过程中碳稳定同位素分馏特征。实验结果表明,在反应时间15 min内,C3、C4植物源原料液化生成EL的反应速率为木薯淀粉>玉米淀粉,杨木纤维素(P-C)>玉米秸秆纤维素(CS-C),杨木>玉米秸秆,液化生成EL过程中碳同位素比值的分馏速率为C3植物源原料>C4植物源原料,两者之间存在着直接的线性关系,液化反应速率较大时,δ^(13)C值的变化速率也大。结合瑞利方程量化液化过程中EL的^(13)C碳稳定同位素的富集程度,得到不同原料液化过程中富集因子大小为ε>ε,ε_(CS-C)>ε_(P-C),ε>ε,表明液化过程中碳同位素的富集程度与原料的δ^(13)C值相关,液化程度越大,δ^(13)C值变化程度越大,通过追踪反应过程中的碳稳定同位素分馏变化就可以反映其液化程度。此外,^(13)C同位素富集在中间产物5-羟甲基糠醛(5-HMF)上,而在最终产物EL中相对较少;由于动力学同位素效应的存在,发生化学反应后,^(12)C同位素在EL中逐渐富集,^(13)C同位素富集在5-HMF中,说明在试验过程中5-HMF→EL的路径占优势。由此可知,CSIA可用于C3、C4植物源原料液化过程的研究。 展开更多
关键词 单体同位素分析 乙酰丙酸乙酯 液化 碳同位素分馏
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放牧对不同类型草原土壤碳氮及其稳定同位素的影响
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作者 刘海洋 王占义 +3 位作者 高翠萍 杨昌祥 张春英 王成杰 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期14-22,共9页
为探究不同草原类型生态系统碳氮元素对重度放牧的响应,本研究以平原丘陵草原、平原丘陵荒漠草原和沙地荒漠草原3种草原类型为对象,通过测定围封和重度放牧下土壤有机碳、全氮、稳定碳氮同位素及土壤温湿度等指标,探究放牧处理对不同类... 为探究不同草原类型生态系统碳氮元素对重度放牧的响应,本研究以平原丘陵草原、平原丘陵荒漠草原和沙地荒漠草原3种草原类型为对象,通过测定围封和重度放牧下土壤有机碳、全氮、稳定碳氮同位素及土壤温湿度等指标,探究放牧处理对不同类型草原碳氮元素的影响。结果表明:(1)重度放牧显著降低了3种类型草原土壤有机碳、全氮含量(P<0.05),重度放牧条件下土壤稳定碳同位素和土壤稳定氮同位素值有降低的趋势;(2)土壤稳定碳同位素值与土壤含水量存在极显著负相关性(P<0.01),土壤有机碳、全氮含量及土壤稳定氮同位素值均与土壤含水量存在极显著正相关性(P<0.01)。重度放牧对不同类型草原碳氮养分含量造成了不同程度的影响,其中对平原丘陵草原影响较大,不利于土壤有机碳和全氮的积累。 展开更多
关键词 放牧 草原类型 稳定碳氮同位素 土壤有机碳 土壤全氮
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基于碳、氮稳定同位素特征的国产绿茶产地溯源研究
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作者 李梦怡 陈坡 +4 位作者 王宏伟 罗娇依 孙姗姗 董喆 曹进 《食品安全质量检测学报》 CAS 2024年第24期132-138,共7页
目的研究我国多省出产绿茶碳、氮稳定同位素比率特征。优化基于稳定同位素比率差异的绿茶产地溯源模型。方法运用同位素质谱检测我国多省出产的169份代表性绿茶样本。采用方差分析比较各产地样本是否具有显著性差异。按7:3划分训练集和... 目的研究我国多省出产绿茶碳、氮稳定同位素比率特征。优化基于稳定同位素比率差异的绿茶产地溯源模型。方法运用同位素质谱检测我国多省出产的169份代表性绿茶样本。采用方差分析比较各产地样本是否具有显著性差异。按7:3划分训练集和测试集,使用训练集构建基于线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)、支持向量机(support vector machine,SVM)和K-最近邻算法(K-nearest neighbor algorithm,KNN)的产地溯源判别模型。采用K折交叉验证的方法进行模型内部验证,采用测试集进行模型外部验证。结果各地绿茶样品的碳、氮稳定同位素比率存在显著性差异。建立基于LDA、SVM、KNN的判别模型,对测试集预测的整体准确率分别为76.5%、86.3%和84.3%。非线性模型对此样本的总体判别效果优于线性模型。结论碳、氮稳定同位素比率特征结合非线性判别模型可以用于绿茶产地溯源。本研究为绿茶溯源及判别模型参数优化提供了一定的参考。 展开更多
关键词 碳、氮稳定同位素比率 绿茶 产区 溯源
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珠江口盆地珠三坳陷文昌组有机质碳同位素异常成因 被引量：1
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作者 何智同 尹相东 +5 位作者 陈世加 雷明珠 朱必清 刘杨 赵荣茜 刘宇阳 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期266-279,共14页
部分中国近海湖盆和大西洋裂谷盆地发现了腐泥型有机质碳同位素偏重的现象,并伴随异常高总有机碳含量和生烃潜力。本文依据泥岩有机碳测试、孢粉分析、主微量元素、泥岩和原油碳同位素及饱和烃色质色谱资料,并结合现代湖泊盘星藻发育特... 部分中国近海湖盆和大西洋裂谷盆地发现了腐泥型有机质碳同位素偏重的现象,并伴随异常高总有机碳含量和生烃潜力。本文依据泥岩有机碳测试、孢粉分析、主微量元素、泥岩和原油碳同位素及饱和烃色质色谱资料,并结合现代湖泊盘星藻发育特征,从有机质来源、古环境条件和有机质保存改造三个方面探讨了珠江口盆地珠三坳陷古近系文昌组碳同位素正偏移的成因机制。珠三坳陷文昌组碳同位素异常与气候、古生产力、古水深和藻类勃发等古环境因素有关。然而,从三级层序尺度看,古水深可能是一个不可忽视的重要因素:指示水深的Rb/K比值随深度加深而增加,与碳同位素和TOC含量变化趋势一致。同时现代湖泊研究也证实了盘星藻分布于不同水深范围,因此“深水型盘星藻”的繁盛很可能是珠三坳陷文昌组二段烃源岩碳同位素偏重的根本原因。 展开更多
关键词 腐泥型有机质 碳同位素 古环境 盘星藻 珠三坳陷 珠江口盆地
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冷泉碳酸盐岩有机碳、氮同位素的耦合及其对甲烷厌氧氧化过程的指示 被引量：1
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作者 许卫校 胡钰 +3 位作者 张东 陈琳莹 冯东 陈多福 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期533-540,共8页
驱动甲烷厌氧氧化(AOM)过程的微生物不仅能同化吸收甲烷等碳氢化合物作为碳源,同时也能进行氮素的同化吸收,从而导致这些微生物的生物体出现显著的^(13)C、^(15)N亏损。目前还缺乏来自冷泉环境有机氮δ^(15)N数据来直接证实AOM参与氮的... 驱动甲烷厌氧氧化(AOM)过程的微生物不仅能同化吸收甲烷等碳氢化合物作为碳源,同时也能进行氮素的同化吸收,从而导致这些微生物的生物体出现显著的^(13)C、^(15)N亏损。目前还缺乏来自冷泉环境有机氮δ^(15)N数据来直接证实AOM参与氮的循环过程。本研究分析了来自墨西哥湾海底5个冷泉站位的自生碳酸盐岩的总氮(TN)、总无机氮(TIN)和总有机氮(TON)的含量及其δ^(15)N值,并结合前人获得的总无机碳和总有机碳含量和δ^(13)C数据进行研究,结果发现总氮的δ^(15)N与总有机碳的δ^(13)C只在部分站位表现出正相关性。然而,在排除无机氮的干扰后,总有机氮的δ^(15)N与总有机碳的δ^(13)C在所有站位均表现出正相关性。表明这种有机碳、氮同位素上的耦合与甲烷的活动密切相关,有望作为有效示踪过去海底甲烷渗漏及AOM作用的指标。 展开更多
关键词 冷泉 自生碳酸盐岩 甲烷厌氧氧化 稳定碳同位素 稳定氮同位素 氮循环
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西秦岭洛坝外围铅锌矿中金、锑的成矿作用:来自硫化物原位微区和C-O-S同位素的证据
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作者 牛永杰 戴霜 +5 位作者 郭东宝 李海亮 曹向飞 移亚龙 马志涛 马延忠 《岩石学报》 北大核心 2025年第4期1367-1386,共20页
洛坝铅锌矿是西成矿集区内重要的大型铅锌矿田,近年来随着外围及深部找矿工作的持续推进,首次发现了金、锑矿化,但有关其矿化的相关科学问题尚未开展研究。本文通过硫化物原位微量、单矿物微量元素扫面、原位C-O-S同位素分析,确定了洛... 洛坝铅锌矿是西成矿集区内重要的大型铅锌矿田,近年来随着外围及深部找矿工作的持续推进,首次发现了金、锑矿化,但有关其矿化的相关科学问题尚未开展研究。本文通过硫化物原位微量、单矿物微量元素扫面、原位C-O-S同位素分析,确定了洛坝外围铅锌矿中金、锑的矿化类型及赋存状态,并查明了金、锑成矿流体特征。结果显示,辉锑矿、毒砂及少量车轮矿是锑的主要载体矿物,毒砂(平均Au含量917×10^(-6))及含砷黄铁矿是金的主要载体矿物,金主要以“不可见金”形式赋存,其矿化类型与类卡林型金矿基本一致。毒砂及辉锑矿均指示出Sb、Ag、As、Pb、Cu的元素富集特征,暗示研究区内金、锑成矿可能为同一地质事件的产物。方解石C、O同位素分析表明,Ⅰ阶段方解石δ^(13)C V-PDB介于-0.94‰~1.61‰,δ^(18)O SMOW介于8.14‰~12.89‰,指示出成矿流体主要受花岗岩侵入作用影响;Ⅱ阶段方解石δ^(13)C V-PDB介于0.23‰~5.17‰,δ^(18)O SMOW介于11.33‰~17.81‰,显示出成矿流体受碳酸盐溶解作用影响。此外,矿石的岩相学特征及MgO-CaO二元图解均表明成矿后期去碳酸盐化作用显著,且热液脉体中基本不含Fe或Fe含量极低(33.9×10^(-6)~0.438×10^(-6)),说明地层碳酸盐岩溶解作用释放的Fe^(2+)与含Au-Sb-(As-Hg)低温热液流体反应可能是金、锑成矿的关键因素。同时,黄铁矿、毒砂及闪锌矿的S同位素范围较广(-23.80‰~15.33‰),综合表明了研究区内铅锌、金、锑成矿多期次、多阶段的基本特征。 展开更多
关键词 西成 硫同位素 碳氧同位素 成矿流体 卡林型金矿
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洱海中北部水体DOM的同位素和荧光特征及其地球化学指示意义
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作者 陈玥 赵青峰 +2 位作者 张灿 李祥忠 何毓新 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期481-495,I0008,共16页
洱海作为一个受人类活动影响强烈的典型湖泊,经历了富营养化和人为生态修复的过程,其碳库特征和碳循环模式可能随之改变。溶解性有机质(DOM)是湖泊有机碳循环过程的直接参与者,不同来源DOM具有不同的生物地球化学过程和归宿。因此,研究... 洱海作为一个受人类活动影响强烈的典型湖泊,经历了富营养化和人为生态修复的过程,其碳库特征和碳循环模式可能随之改变。溶解性有机质(DOM)是湖泊有机碳循环过程的直接参与者,不同来源DOM具有不同的生物地球化学过程和归宿。因此,研究洱海水体DOM的组成和来源特征,有利于更好地理解湖泊富营养化和环境修复过程的有机碳循环模式。本研究以洱海中北部4个区域的水柱为研究对象,利用稳定碳同位素、紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱技术,解析洱海中北部水体DOM浓度、组成和来源的空间分布特征,并探究其地球化学指示意义。研究结果表明,洱海中北部水体DOM浓度整体稳定,变化范围为4.21~4.66 mg/L(均值为(4.37±0.12)mg/L)。对比洱海早期DOM浓度结果发现,周期性的富营养化对DOM表现出季节性波动但长期不断积蓄的特征;与云南其他高原湖泊相比,洱海DOM浓度处于中等水平,DOM浓度记录了湖泊生产力的强度并与营养类型有一定的响应关系。洱海中北部水体稳定碳同位素变化范围为-26.8‰~-26.2‰(均值为-26.4‰±0.2‰),吸光系数a 355值、紫外吸光度SUVA 254值、荧光指数FI值和自生源指数BIX值变化范围分别为1.36~2.58 m^(-1)(均值为(1.78±0.33)m^(-1))、3.10~3.38 L/(mg·m)均值为(3.20±0.08)L/(mg·m)、1.57~1.69(均值为1.64±0.03)和1.13~1.34(均值为1.19±0.06)。稳定碳同位素和光谱参数结果表明有色溶解性有机质、荧光溶解性有机质和总DOM在来源上存在一定的相似性,受到浮游藻类等内源物质和陆源腐殖类有机物输入的共同影响;对比其他湖泊发现光谱参数的绝对值主要用于判断水体DOM的整体背景特征,参数波动则可能表征了水体DOM的变化。空间分布上,近岸区域具有较高的新鲜内源DOM输入,与北部农业活动导致的近岸初级生产力提升有关;湖心区域内源DOM对水体的贡献逐渐减弱,水体更多体现为腐殖化更强的残留DOM特征。水柱变化上,近岸区域的水柱有机碳降解较快,表层富营养化产生的内源DOM在水柱过程会被一定程度地消弭,最终导致近岸区域深层水的DOC浓度和其他点位的差异相对于表层水变小;湖心区域受控于多因素的共同影响,但DOM特征总体变化不大。因此,洱海富营养化导致的初级生产力对水体DOM碳库有直接贡献,但这种效应主要体现在表层水体,对湖泊水体长期碳汇的影响可能并不显著,而DOM的性质除了受到初级生产力和有机质来源的影响之外,地理、水文、生态环境等属性对DOM的影响也不容小觑。 展开更多
关键词 洱海 溶解性有机质 碳同位素 紫外-可见吸收光谱 三维荧光光谱 富营养化
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新疆奎屯地区高砷地下水稳定碳同位素特征及其指示意义 被引量：1
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作者 晁博 罗艳丽 王翔 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期951-960,共10页
地下水稳定碳同位素可以指示微生物作用下有机质降解过程对砷富集的影响.新疆奎屯地区是中国西北干旱区典型原生高砷水分布区,本研究以地下水为研究对象,奎屯河地表水为对照,通过野外采样,并借助原子荧光、稳定同位素分析等技术手段,对... 地下水稳定碳同位素可以指示微生物作用下有机质降解过程对砷富集的影响.新疆奎屯地区是中国西北干旱区典型原生高砷水分布区,本研究以地下水为研究对象,奎屯河地表水为对照,通过野外采样,并借助原子荧光、稳定同位素分析等技术手段,对地下水的水化学指标、溶解性无机碳(DIC)、溶解性有机碳(DOC)和碳稳定同位素进行测定与分析.结果表明,研究区73%的地下水为高砷水,平均值为60.60μg·L^(-1),呈还原-弱碱性环境,地表水均为低砷水,呈中性和氧化环境.地下水中优势阴阳离子分别为Cl^(-)和Ca^(2+).地下水DIC受多种来源的共同影响,地表水DIC主要来自碳酸盐岩风化作用的影响.地下水δ^(13)C_(DIC)值的范围为-9.13‰—0.58‰,δ^(13)CDOC值的范围在-21.62‰—-13.79‰之间.地下水中除了微生物作用下有机质降解和碳酸盐岩溶解的影响外,还可能存在产甲烷过程对δ^(13)C_(DIC)值的影响.地下水中δ^(13)C_(DIC)-δ^(13)CDOC差值与ρ(As)、ρ(Fe)均呈显著负相关关系,表明微生物参与了铁氧化物的还原性溶解并促进了As的富集. 展开更多
关键词 高砷地下水 稳定碳同位素 溶解性有机碳 溶解性无机碳
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亚东-谷露断裂带中北段地热流体碳硫硼同位素特征 被引量：2
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作者 张健 郝伟林 +1 位作者 巴桑元旦 张松 《世界核地质科学》 CAS 2024年第1期129-140,共12页
亚东—谷露断裂带中北段地热系统深循环过程十分复杂,对该区域地热资源的评估具有较大影响。加深对地热水起源、演化和循环过程的研究,对地热资源的勘探和开发具有较大的意义。地热流体中碳硫硼稳定同位素特征分析是研究地热水来源、地... 亚东—谷露断裂带中北段地热系统深循环过程十分复杂,对该区域地热资源的评估具有较大影响。加深对地热水起源、演化和循环过程的研究,对地热资源的勘探和开发具有较大的意义。地热流体中碳硫硼稳定同位素特征分析是研究地热水来源、地热水循环深度和地热水作用过程的方法之一。对亚东—谷露断裂带中北段地热水进行了系统性采样,测量了碳硫硼同位素。进行了碳硫硼同位素分析,结果显示:稳定同位素特征源于地热流体对围岩和地层的淋滤作用和水-岩相互作用。该地热系统中碳的主要来源为碳酸盐的溶解,与区域上分布的碳酸盐地层有关。谷露和续迈地热田δ^(34)S具有较大的分散性,显示出硫来源的非单一性,δ^(34)S均在大气碳酸盐和蒸发碳酸盐范围内,δ^(34)S同位素的来源为大气降水和热储层中的硫酸盐矿物。谷露地热田具有较低的δ^(11)B值和较低的Cl/B比值,较高的硼含量,且硼含量和硼同位素值相对集中,表明硼主要源于地热流体对围岩的淋滤作用。大气降水和冰雪融水中硼含量极少,主要起到对地热水中硼含量的稀释作用,不改变地热水中的δ^(11)B值。本研究的结果验证了亚东—谷露断裂带中北段地热系统地下热水的起源主要为大气降水,在深循环过程中存在少量岩浆流体的混入。 展开更多
关键词 亚东—谷露断裂带中北段 地热流体 碳硫硼同位素 水文地球化学过程 水热系统
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新元古代南华盆地Sturtian冰川沉积物中碳同位素负偏及其地质意义
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作者 王萍 王健 +6 位作者 杜远生 周琦 余文超 徐源 袁良军 潘文 徐亚军 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2020-2030,共11页
【目的】新元古代Sturtian冰期(~717~660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了解Sturtian冰期期间的碳循环过程,对冰期期间沉积的铁丝坳组碳同位素进行系统的研究。【方法】... 【目的】新元古代Sturtian冰期(~717~660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了解Sturtian冰期期间的碳循环过程,对冰期期间沉积的铁丝坳组碳同位素进行系统的研究。【方法】以黔东松桃地区高地ZK2115钻孔为研究对象,对铁丝坳组进行高分辨率的有机碳和无机碳同位素(δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org))测试分析。【结果】铁丝坳组δ^(13)C_(carb)值介于-9.29‰~-3.37‰(平均值为-7.24‰),具有明显的负偏,δ^(13)C_(org)值介于-33.63‰~-23.35‰(平均值为-29.29‰)。此外,δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org)具有明显的正相关关系,表明地层中的无机碳同位素组成不受成岩作用的影响,δ^(13)C_(carb)代表了Sturtian冰期期间南华盆地中溶解无机碳(Dissolved Inorganic Carbon,DIC)库的碳同位素组成,并且地层中的有机质主要是通过光合作用形成的,有机质中固定的碳主要来源于海水中的DIC库。【结论】结合已发表的铁丝坳组总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)数据(平均值为0.2%),这意味着在冰期这种极端气候条件下,光合作用虽然仍在进行,但是其速率比较缓慢,产生有机质的量相对较少。对Sturtian冰期沉积物中碳同位素组成的研究,有助于进一步探讨冰期的碳循环过程,同时也为深入理解极端气候条件下的古海洋环境及生物地球化学循环提供依据。 展开更多
关键词 Sturtian冰期 铁丝坳组 碳同位素 南华盆地
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杞麓湖孟氏螺蛳(Anularya mansuyi)壳体碳同位素记录的水体溶解无机碳变化
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作者 江戈平 雷国良 +6 位作者 朱芸 张文翔 于源 许丽红 杜垚华 李全聪 孙婉婷 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1436-1446,共11页
湖泊中腹足类壳体碳酸盐的碳同位素与水体溶解无机碳密切相关,是研究区域湖泊水体碳循环的重要材料之一。滇中地区湖泊众多,然而该区域湖泊中水体溶解无机碳的变化特征仍不清楚。孟氏螺蛳壳体为滇中湖泊特有属,本文通过对杞麓湖现生孟... 湖泊中腹足类壳体碳酸盐的碳同位素与水体溶解无机碳密切相关,是研究区域湖泊水体碳循环的重要材料之一。滇中地区湖泊众多,然而该区域湖泊中水体溶解无机碳的变化特征仍不清楚。孟氏螺蛳壳体为滇中湖泊特有属,本文通过对杞麓湖现生孟氏螺蛳壳体采集,并对其壳体沿生长方向开展碳酸盐δ~(13)C测试,尝试利用孟氏螺蛳壳体δ~(13)C分析杞麓湖水体溶解无机碳变化的变化特征。研究结果表明:(1)孟氏螺蛳壳体δ~(13)C与壳体生长环境密切相关,QLH-A与QLH-B在母体环境中的δ~(13)C平均值分别为-3.78‰与-5.55‰,变化幅度分别为2.07‰与3.03‰;在湖泊水体环境中的δ~(13)C平均值分别为-2.90‰与-3.28‰,变化幅度分别为1.81‰与1.74‰。(2)孟氏螺蛳在湖泊水体环境中生长时,壳体δ~(13)C记录了湖泊水体DIC的δ~(13)C_(DIC)变化特征,揭示出杞麓湖水体DIC主要受大气交换和湖泊中生物系统共同影响,其δ~(13)C_(DIC)在季节尺度变化不显著。(3)杞麓湖湖泊中大量水生藻类的死亡引起的有机质分解将导致湖泊水体δ~(13)C_(DIC)发生显著偏负变化,据此推断壳体δ~(13)C记录的偏负变化与云南2013年大旱期事件吻合,揭示出孟氏螺蛳壳体δ~(13)C具有记录湖泊生态系统自身重大变化的潜力。孟氏螺蛳古螺壳在滇中湖泊广泛分布,本文研究结果将有利于基于地层中的壳体识别地质历史时段滇中湖泊水体DIC特征及其湖泊生态系统的变化。 展开更多
关键词 杞麓湖 孟氏螺蛳 碳同位素 水体溶解无机碳
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