碳同位素组成

摘要： 碳同位素地层学是寒武系地层划分与对比的重要手段。通过对豫北驴驮沟剖面碳酸盐岩地层进行碳同位素分析发现,驴驮沟剖面寒武系鼓山阶(Drumian)底界附近的碳酸盐岩的δ13 C值分布于3.1‰~-1.7‰之间,δ18 O值分布于-3.9‰~-9.4‰之间。δ13 C、δ18 O之前的非协变关系指示碳同位素组成比较稳定。鼓山阶底界附近δ13 C表现为负漂移演化趋势,漂移幅度为3.0‰,最低值为-1.7‰,出现在三叶虫Proasaphiscus首现位置15 m之下。出现负漂移的位置和负漂移的幅度与华南湘西王村剖面、美国犹他州Drum Mountains等剖面的鼓山阶底部的负漂Drum carbon isotope excursion(DICE)一致,表明DICE负漂移具有洲际对比意义,可作为寒武系鼓山阶划分和对比的工具。负漂移峰值处岩性为位于青灰色页岩之间的薄层灰岩夹层,超覆于鲕粒灰岩之上,因此,寒武系鼓山阶底部附近的DICE负漂移对应于苗岭世早期的海侵时期。

摘要： 为确定中国西南背景区不同季节细颗粒物中黑碳的浓度水平和来源特征,分别于2018年冬季(1月)和夏季(7月)在贵州普定喀斯特生态系统观测研究站采集细颗粒物样品,测定其水溶性离子成分、黑碳浓度及稳定碳同位素组成(δ13CBC),结合贝叶斯模型探讨黑碳来源贡献.结果表明,采样期间黑碳冬季平均浓度为(1.2±0.6)μg/m3,夏季为(1.9±0.6)μg/m3,接近于其他区域背景点浓度水平.δ13CBC平均值冬季为(?23.4±0.9)‰,夏季为(?24.3±0.8)‰,处于煤燃烧及机动车排放来源的 δ13C值范围.贝叶斯模型结果表明,机动车尾气在冬、夏季节对黑碳贡献较高,分别为(45.1±14.2)％和(69.5±8.6)％,煤燃烧贡献分别为(41.7±9.8)％和(24.1±7.2)％.结合后向轨迹分析结果可知,西南背景区冬季黑碳来源受燃煤、机动车尾气排放及生物质燃烧共同影响;夏季黑碳污染源主要为机动车尾气和煤燃烧,生物质燃烧较少.

摘要： 在矿物包裹体中CO2碳同位素组成的分析中,通常采用离线式机械破碎或者高温加热爆裂的方式将包裹体中的CO2释放出来,纯化后,利用同位素比质谱仪双路测试其碳同位素组成.本研究设计了一种在线连续流爆裂提取装置,通过气体转换接口ConfloⅣ与稳定同位素质谱仪(IRMS)连接,采用高纯氦气作为载气,将石英单矿物的包裹体加热爆裂释放出来,并迅速带离高温区,减少同位素发生交换,液氮冷冻收集的气体加热释放后,经色谱柱分离,测试CO2碳同位素组成,分析精度优于0.20‰(1σ).此外,将进样针连接于此系统,利用碳酸盐标准物质生成CO2气体,收集并进行测试验证,结果表明,多标准建立碳同位素组成校正曲线的线性相关性(R2=1)较好.此系统可以快速、准确地在线分析矿物包裹体中CO2碳同位素组成,实验过程全部在线完成,操作流程更加简化,实验效率大幅提高.

摘要： 基于震旦系和寒武系烃源岩地球化学特征及与已发现气藏对比关系,辅以成藏条件分析,探讨震旦系天然气来源,明确了震旦系烃源岩的成藏贡献及原生含气系统有效性.通过天然气组成、碳氢同位素及震旦系成藏组合有效性分析,认为:①震旦系原生天然气具有低乙烷含量、重乙烷碳同位素组成和轻甲烷氢同位素组成3个特点,明显不同于寒武系;②震旦系气藏是震旦系与寒武系双源形成的混源气藏,震旦系贡献比例在灯影组四段与灯影组二段不同,位于灯影组四段台缘带和台内的贡献比分别为39％和55％,位于灯影组二段台缘带和台内的贡献比分别为54％和68％;③震旦系原生含气系统的有效性取决于源灶生气有效性、储集层有效性与成藏要素组合有效性.高过成熟海相层系天然气来源除液态烃热裂解成气外,Ro＜3.5％的区域,烃源岩干酪根仍具有一定的热降解生气潜力.震旦系微生物白云岩在深层环境仍发育规模优质储集层,且在川中古隆起范围内与其他成藏要素形成时空匹配,增加了震旦系原生含气系统存在的可能性.研究成果证实震旦系原生含气系统具有规模成藏的现实性.

摘要： 选取鄂尔多斯盆地低成熟煤样品开展封闭体系黄金管热模拟实验,分析产物特征,从实验角度探讨天然气碳同位素分馏机理,分析天然气碳同位素组成地球化学“异常”特征.鄂尔多斯盆地低成熟煤2°C/h(慢速)和20°C/h(快速)升温的烷烃气最大产率分别为302.74 mL/g和230.16 mL/g;低成熟煤快速升温和慢速升温的δ13C1值分别为-34.8‰～-23.6‰和-35.5‰～-24.0‰,δ13C2值分别为-28.0‰～-9.0‰和-28.9‰～-8.3‰,δ13C3值分别为-25.8‰～-14.7‰和-26.4‰～-13.2‰.实验产物中烷烃气在快速升温550°C出现了明显的碳同位素组成系列部分倒转,其他温度都表现为正碳同位素组成系列.升温系列中δ13C1表现为先变轻后变重的演化规律,δ13C1值的非单调性变化是由于早期CH4来源并非单一所致,可能是有机质的非均质性或者早期富集12CH4和富集13CH4活化能差值的变化形成的同位素分馏效应所致.重烃气碳同位素值的反转既可以发生在高过成熟的页岩气(油型气)中,也可以发生在煤成气中.结合甲苯热模拟实验,明确烷烃气在高过成熟阶段重烃气碳同位素值可发生反转和倒转现象.芳香烃脱甲基以及甲基链接所产生的同位素分馏效应可能是高过成熟烷烃气碳同位素组成反转、倒转的重要原因.

摘要： 东天山造山带的图拉尔根镁铁-超镁铁杂岩体为一个早古生代长期活动的幔源岩浆通道,大型铜镍钴硫化物矿体赋存于Ⅰ号超镁铁质岩体的顶部,不同类型岩石中辉石矿物的流体挥发份化学组成以H2O为主(平均91％,5400.4mm3/g),其次为H2(2.0％)、H2S(2.3％)和CO2(2.1％);赋矿角闪橄榄岩中CO2和H2S含量最高,辉长岩中流体挥发份含量低于辉石橄榄岩和橄榄辉石岩等岩浆早期结晶的岩石.CO2和CH4的δ13C值位于地壳与甲烷氧化的范围内,甲烷同系物的碳同位素组成具有正序分布模式,部分样品(TLG512)释出的CH4和C2H6具有较重的S13C值和反序分布特征.表明Ⅰ号岩体不同类型岩石可能是不同期次岩浆活动的产物,成矿岩浆具有富H2O和H2S的特征,可能起源于被流体交代的亏损地幔源区,混染壳源组分可能为俯冲板片来源蚀变沉积有机质组分.

摘要： 洞穴石笋因其精准的定年和蕴含的多种代用指标,已成为古气候和古环境变化研究的重要载体之一.在石笋研究的多种代用指标中,碳酸盐碳同位素由于受到多重因素的影响,应用其重建过去环境变化历史一直局限在少数几个研究地点.洞穴上覆土壤有机质是洞穴石笋中有机质的重要来源,除此之外,洞穴原位产生的微生物及基岩中的有机质也有贡献.由于主要继承了地表植被和土壤有机质的同位素组成,石笋有机质碳同位素组成的时间序列能够很好地指示地表植被的演变及土壤过程的变化.本文对石笋有机质碳同位素组成的研究现状进行了综述,介绍了最新建立的石笋有机质碳同位素组成分析方法,并指出应用这一指标研究环境变化需要解决的关键问题和未来面临的挑战.

摘要： 植物和土壤的δ13C(碳同位素组成)能可靠记录环境信息,综合反映植物的生理生态特征以及碳循环过程中的生物化学过程,为人们理解生态系统碳循环提供有用信息. 因此,研究植物和土壤的δ13 C与环境因子的关系可以揭示生态系统碳循环的格局及其控制因子,进而有效预测全球变化及其对生态系统的影响. 对植物和土壤的δ13C以及二者的差值(Δδ13C)与气候因子(如温度、降水量、大气压强等)、土壤因子(如C∕N、土壤质地、土壤pH等)的关系进行了综述. 现有研究表明:C3 植物的δ13 C与降水量、大气压强均呈负相关,与温度的关系非常复杂,而针对C4 植物和在群落水平上开展的研究还较少;土壤δ13 C与降水量、土壤C∕N、土壤w(粉粒)及w(黏粒)均呈负相关,与温度、土壤pH、土壤w(砂粒)均呈正相关,然而环境因素间的耦合作用使得情况复杂化,多种环境因素的匹配关系究竟如何影响土壤δ13C的机制问题仍有待深入研究;Δδ13 C能够更加全面准确地反映土壤碳循环信息,但对其与环境因子关系的研究较少,并且影响Δδ13C的驱动因子及机制也不明确. 因此,在土壤-植物体系内,同时在物种和群落水平上,进行植物和土壤δ13C特别是Δδ13C与环境因子关系的研究,能够更加准确地预测和揭示环境变化对生态系统碳循环的影响,这也将是今后该领域的研究重点.

摘要： 吐哈盆地为中国重要的富油气盆地,目前该盆地的天然气勘探主要集中在台北凹陷,有关台北凹陷的天然气成因和来源一直存在诸多争议.通过分析台北凹陷巴喀、丘陵、鄯善和温米等4个油气田23个天然气样品的组分和碳氢同位素组成,结合前期红台和丘东气田天然气地球化学资料以及前人研究成果和区域地质背景,开展天然气成因和来源研究.结果 表明:台北凹陷巴喀、丘陵、鄯善和温米等地区天然气以烃类气体为主.甲烷含量为65.84％～97.94％,重烃(C2 5)含量高达34.98％,非烃气体(CO2、N2)含量非常低,为湿气.天然气δ13C1值为-44.9‰ ～-40.4‰,δ13C2值为-28.2‰～-24.9‰,δ13C3值为-27.1‰～-18.0‰,δ13C4值为-26.7‰～-22.1‰;天然气δD1值变化不大,为-272‰～-252‰,δD2为-236‰ ～-200‰,δD3为-222‰～-174‰.甲烷及其同系物(C2-5)基本上为碳氢同位素组成正序排列(δ13C1 ＜δ13C2＜δ13C3＜δ13C4＜δ13C5、δD1＜δD2＜δD3),与典型的有机成因烷烃气碳氢同位素组成特征一致.研究区天然气为成熟度较低的煤成气(Ro均值为0.7％),主要来自中下侏罗统煤系源岩.天然气氢同位素组成受到烃源岩热演化程度和形成环境水介质的影响,数据表明研究区天然气烃源岩为陆相淡水湖沼沉积.巴喀油田巴23井和柯19井天然气后期发生次生改造,为生物改造气.

摘要： 土壤有机质的碳同位素信息反映了上部的植被和气候状况,但植物体在被微生物分解、利用,转变为土壤有机质的过程中会产生碳同位素的分馏.本研究探讨了高山草甸和典型草原两种不同气候、生态环境条件下,植物转变为土壤有机质过程中的碳同位素组成变化.结果显示:在太白山高海拔地区的4个采样点,表土的δ13Corg值均随深度的增加而逐渐偏正,到距离地表10～15cm左右时,土壤的δ13Corg值基本稳定。

摘要： 研究表明,由于母源输入和沉积环境的差异,塔里木盆地台盆区海相深层源岩和前陆区库车拗陷陆相深层源岩可溶有机组分的碳同位素分布范围明显不同.总体特征是台盆区寒武-奥陶系海相深层源岩的碳同位素组成偏轻,一般小于-28‰,表明其有机质类型以腐泥型为主;而前陆区库车拗陷三叠-侏罗系陆相深层源岩的碳同位素组成偏重,一般大于-28‰,反映出其有机质类型主要为腐殖型.塔里木盆地深层源岩可溶有机组分的碳同位素组成表明,在深层环境下,温度、压力及时间等因素对深层源岩可溶有机组分碳同位素组成将产生重要影响.在高过成熟阶段,深层源岩中饱和烃分子在热力及各种矿物基质和微量元素催化作用下,可发生强烈裂解,形成的气态产物必定会从源岩中逸出并运移成藏.因此,对于塔里木盆地深层气而言,除源岩干酪根的直接裂解和深层原油的二次裂解外,台盆区寒武-奥陶系深层源岩可溶有机质中饱和烃分子的裂解成气也应具有一定的贡献.

摘要： 本文根据多种制约手段,探讨了中国东南部火山岩型铀矿床成矿热液的∑CO来源.结果表明,形成产铀岩体的中酸性火山岩浆不可能为成矿热液提供∑CO;中国东南部三个铀主成矿期成矿热液中的∑CO可能均来自地幔,并受地壳拉张作用的制约.研究结果显示,中国东南部火山岩型铀矿床碳同位素组成略高于花岗岩型铀矿床的碳同位素值,其机制可能是与近地表成矿热液的∑CO丢失有关.

摘要： 新疆喀拉通克大型铜镍硫化物矿床位于中亚造山带西南部，镁铁质含矿岩体约11个，1-3#岩体(Y1-Y3)是主要的赋矿岩体。主要由橄榄苏长岩、苏长岩和闪长岩组成，硫化物矿石赋存在岩体下部。苏长岩锆石U-Pb年龄为287±5Ma。目前对该矿床含矿岩体的岩浆源区和演化等缺乏统一认识。本文采用分步加热质谱法测定了喀拉通克含矿镁铁质岩体中橄榄石和斜方辉石的流体化学组成和碳同位素组成，结合主量、微量元素及Sr-Nd同位素组成，探讨成矿流体组成、来源及其对岩浆演化过程的制约。

摘要： 海水中往往含有一定量的溶解CO2(以HCO3-存在),其δ13C值组成十分恒定,一般在0‰值附近.赋存在海底沉积物中的孔隙水往往含有比海水更高的溶解CO2含量,且其碳同位素组成变化极大.对这些溶解CO2的碳同位素组成进行分析,能够为我们了解海底沉积物沉积-成岩过程和生物地球化学过程提供十分丰富的信息.为此,开展了沉积物孔隙水中溶解CO2(DIC)的碳同位素分析方法的研究。

摘要： 本发明提供了一种通过碳酸盐岩硼同位素组成重建中新元古代海水硼同位素组成的方法，属于碳酸盐硼同位素的应用技术领域。本发明提供了一种基于分相溶解的碳酸盐岩硼同位素测定方法，碳酸盐岩经除去表层吸附，实现了碳酸盐相的分离，避免了碳酸盐岩中粘土等杂质对检测结果的影响，离子交换处理时调节pH值为5.0～6.0避免了金属阳离子产生沉淀造成硼的吸附和同位素的分馏，通过碳酸盐岩硼同位素组成重建中新元古代海水硼同位素组成的方法，为古海洋硼同位素的研究提供了一种新方法，新思路，对于地球早期海洋的研究有重大意义。

摘要： 本发明涉及碳同位素分离方法及利用其的碳同位素浓缩方法,更具体地，涉及包括如下步骤的碳同位素分离方法及碳同位素浓缩方法,包括：将甲醛气体冷却至190K至250K的温度的冷却步骤；将冷却的甲醛气体光解以获得包括包含碳同位素的一氧化碳和氢气的混合气体以及残留甲醛的步骤。

摘要： 碳同位素分析仪1包括：二氧化碳同位素生成器40，其包括由碳同位素生成包含二氧化碳同位素的气体的燃烧单元和二氧化碳同位素纯化单元；分光仪10，其包括具有一对反射镜12的光学共振器11和测定透过光学共振器11的光的强度的光检测器15；和光发生器20，其包括光源23、传输来自光源23的光束的第一光纤21、用于波长转换的第二光纤22和非线性光学晶体25，第二光纤22在一点处与第一光纤21分开，并在分歧点下游的结合点处与第一光纤21相结合，非线性光学晶体25基于透过光学晶体25的多束具有不同频率的光束之间的频率差产生具有二氧化碳同位素的吸收波长的光。碳同位素分析仪1是可以分析同位素14C的简便设备。

摘要： 提供了一种碳同位素分析设备1A，包括：二氧化碳同位素发生器40；设置有燃烧单元和二氧化碳同位素净化单元，所述燃烧单元从碳同位素生成包含二氧化碳同位素的气体；光谱仪10，包括具有一对反射镜的光学谐振器12a和12b和确定从光学谐振器12a和12b透射的光的强度的光电检测器15；和光发生器20A，包括：单个光源23；第一光纤21，传输来自光源的第一光；第二光纤22，产生波长比所述第一光更长的第二光，所述第二光纤从所述第一光纤21分光，并在下游与所述第一光纤21耦合；在所述第一光纤上的第一放大器25；在所述第二光纤22上的第二放大器26，所述第二放大器26的频带与所述第一放大器25的频带不同；以及非线性光学晶体24。

摘要： 本发明公开一种赤铁矿铁同位素组成标准样品的批量制备方法和赤铁矿铁同位素组成标准样品的用途。所述赤铁矿铁同位素组成标准样品的批量制备方法包括：提供赤铁矿粉末；向所述赤铁矿粉末中加入黏结剂混磨均匀，模压制成坯体；对所述多个坯体同时进行致密化处理，降温后得所述赤铁矿铁同位素组成标准样品。本发明旨在批量制备出一种铁同位素均一、易储存、适合长期使用的赤铁矿铁同位素组成标准样品。

摘要： 本发明提供了一种通过碳酸盐岩硼同位素组成重建中新元古代海水硼同位素组成的方法，属于碳酸盐硼同位素的应用技术领域。本发明提供了一种基于分相溶解的碳酸盐岩硼同位素测定方法，碳酸盐岩经除去表层吸附，实现了碳酸盐相的分离，避免了碳酸盐岩中粘土等杂质对检测结果的影响，离子交换处理时调节pH值为5.0～6.0避免了金属阳离子产生沉淀造成硼的吸附和同位素的分馏，通过碳酸盐岩硼同位素组成重建中新元古代海水硼同位素组成的方法，为古海洋硼同位素的研究提供了一种新方法，新思路，对于地球早期海洋的研究有重大意义。

摘要： 本发明提供了一种植物碳同位素标记装置及植物碳同位素标记方法，不仅能够在保证箱体密封性的同时显著简化箱体结构和示踪工序，而且解决田间地头用水用电的难题。其包括同化箱、混气调温湿度结构、除湿袋、反应器和连通管；同化箱包括上箱体和下箱体；下箱体为上下两端敞口且其他各面封闭的框体，下箱体上端面设置回形水槽；上箱体为下端敞口且其他各面封闭的框体，且上箱体设置在回形水槽上；混气调温湿度结构包括呈对角设置在同化箱内的风扇Ⅰ和风扇Ⅱ；除湿袋设置在同化箱中部；反应器位于下箱体并设置在地面上；连通管一端置在反应器内，另一端穿过上箱体与外界相通。

摘要： 一种光产生器，设置有：光源；光开关，控制来自所述光源的光的开/关；以及镜片，反射来自所述光开关的光并将光发送回所述光开关。提供了衰荡信号的拟合中的残差较小的光产生器以及使用所述光产生器的放射性同位素分析设备以及放射性同位素分析方法。

摘要： 一种碳同位素分析方法，包括：从碳同位素生成二氧化碳同位素的步骤；用二氧化碳同位素填充具有一对镜片的光谐振器的步骤；向光谐振器内照射具有二氧化碳同位素的吸收波长的照射光的步骤；调整镜片彼此的相对位置关系从而使照射光的光轴与通过标准具效应生成的光的光轴不一致的步骤；测量由所述照射光所激发的所述二氧化碳同位素的谐振生成的透射光的强度的步骤；以及根据透射光的强度来计算碳同位素浓度的步骤。提供了一种能够抑制寄生标准具效应的光谐振器、使用该光谐振器的碳同位素分析设备以及碳同位素分析方法。

摘要： 本发明涉及碳同位素分离方法及利用其的碳同位素浓缩方法,更具体地，涉及包括如下步骤的碳同位素分离方法及碳同位素浓缩方法,包括：将甲醛气体冷却至190K至250K的温度的冷却步骤；将冷却的甲醛气体光解以获得包括包含碳同位素的一氧化碳和氢气的混合气体以及残留甲醛的步骤。