黄土塬竖井剖面黄土-古土壤碳同位素记录特征
碳酸盐研究与全球变化
3．生命效应对壳体δ180值的影响
生物在造壳过程中所吸取的氧同位素组分还 受到生物自身的生长速率、新陈代谢、光合作 用等多种生命效应的影响与干扰，即所谓“生 物个体的分馏作用”。
只有当生物体内δ180值与海水的氧同位素达 到平衡，才可有效指示古海洋环境。有孔虫与 软体动物壳体的δ180值与海水基本保持平衡，因 此常用来指示古海洋环境。
4氧同位素应用
（l）查明地质时期海水古温度的变化趋势 通过生物氧同位素研究法确定了自晚白垩纪（约7000 万a前）以来全球气候有逐渐变冷的趋势。 Emiliani（1954）根据底栖有孔虫δ180值逐渐递增的趋 势，确定了自白垩纪以来，全球大洋深水平均温度曾 从13oC逐渐下降到目前的2oC左右。 由于在任何时候、任何地区，底栖有孔虫氧同位 素温度始终低于浮游有孔虫的氧同位素温度，表明大 洋的底层水系由高纬地区的表层水下沉扩散而来，所 以，从新生代底层水的这种变冷趋势可以推出高纬地 区的表层水以致大气圈也存在着逐渐变冷的趋势。
2．物理因素对壳体δ13C值的影响
与对氧同位素值的影响相比，温度、 盐度等物理因素对壳体δ13C值分馏作用的 影响很小。
一般说来，温度1oC的变化可引起δ18O 值 O.2‰ 的 变 化 ， 但 仅 能 使 δ13C 值 发 生 0.035‰ 的 变 化 。 尽 管 如 此 ， 在 一 定 条 件 下， δ13C值仍可以配合其它标志作为推 断古温度变化的一种辅助资料。
海洋生物量的变动可以通过深海区生物成 因沉积物的沉积速率差异得到证明。因此， 大气中CO2含量的变化不仅反映了气候的变动， 还可以间接地标志大洋生物量的变异。
目前来讲，用以最直接量度古代CO2含量的手 段是从极地冰心的气泡包裹体中直接测出地史时
黄土高原西缘末次盛冰期以来古气候演化的有机碳同位素记录
黄土高原西缘末次盛冰期以来古气候演化的有机碳同位素记录杨桂芳;彭红霞;黄长生;黄俊华;胡超涌【期刊名称】《华中师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2005(039)001【摘要】综合CaCO3含量、碳酸盐碳、氧同位素资料,并结合研究区的区域特征,对兰州红咀寺剖面有机碳同位素气候指示意义进行了研究.结果表明,在黄土高原西缘,有机碳同位素δ13Corg波动反映C3/C4植物比例改变,指示温度变化.δ13Corg值偏正时,表明C4植物含量较大,反映温度较高.有机碳同位素和CaCO3含量、碳酸盐碳、氧同位素共同揭示了兰州地区末次盛冰期气候较全新世明显偏低,在11.5 ka BP, 13.9 ka BP存在两次明显的降温; 进入全新世以后,兰州气候开始逐渐变暖,但仍存在8.8 ka BP、 5.0 ka BP和3.2 ka BP的三次突然升温以及8.0 ka BP、 6.8 ka BP和5.3 ka BP的降温事件,说明了兰州地区气候变化的复杂性和不稳定性.【总页数】5页(P126-130)【作者】杨桂芳;彭红霞;黄长生;黄俊华;胡超涌【作者单位】华东师范大学,地理系,上海,200062;中国地质大学,地球科学学院,武汉,430074;江西地质调查院,南昌,330201;中国地质大学,地球科学学院,武汉,430074;中国地质大学,地球科学学院,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】P532【相关文献】1.内蒙古与冲绳海槽和南中国海晚第四纪末次冰川盛冰期以来古气候记录 [J], 陈镇东;兰信企;陈延成2.末次间冰期以来黄土高原地区古气候的重建 [J], 王兆夺; 崔利芳; 邓利欢3.末次盛冰期以来南海西北陆坡沉积物来源及其常微量元素对古气候变化的响应[J], 冯利;冯秀丽;王晓明;肖晓4.赤道西太平洋末次盛冰期以来的浮游有孔虫氧碳稳定同位素记录 [J], 蒋来宾;翦知;成鑫荣5.黄土高原东西部末次间冰期以来黄土显微特征与古气候记录 [J], 屈红军;夏斌;雷祥义;岳乐平;李小强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
塬堡全新世黄土剖面有机质碳同位素的气候记录
２ 样 品采集 以及实验方法
在该 剖 面底部 （马 兰黄土 上部 ）约 ３．４ ｉｎ处 开 始 ，自下 而上 间隔 ２ ｃｍ进 行采样 ，直 至该剖 面 的顶 部 １ ｉｎ处 ，共得 到 １２０个样 品 。回到室 内将样 品 自然 风干 ，用碾钵 粉 碎 。样品 的前处 理采 用通 用 的加 酸 除去 无机碳 酸盐 的方 法 ，取 ２０ ｇ左 右 的粉末样 用 １ ｍｏｌ／Ｌ的盐 酸浸泡 ２４ ｈ，期 间搅拌 多次 ，充 分除 去其
罔 １ 采样 点 地 理 位 置 图
Ｆｉｇ １ Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｉｔｅ
一
古 土 壤 层 黄 土层
一
砾 石层 第三 纪红尘 废 弃耕 作层
Ｉ Ｉ 黄 土 一古土壤堆积
图 ２ 塬 堡 全 新 世 剖 面示 意 图
Ｆｉｇ．２ Ｔｉｌｅ Ｙｕａｎｂａｏ Ｈｏｌｏｃｅｎｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
中 图分 类 号 ：Ｐ５９３；Ｐ５９７；Ｐ５３２
文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
中 国 的黄 土 一古 土壤 沉 积 记 录 了最 近 ２．５ Ｍａ 的东 亚季 风演 化历 史 …，其 所记 录的气候 变 化特征 可与 深海 钻孑Ｌ 】、极地 冰芯 以及青 藏高 原 冰芯 】 昕记 录 的气候 变化特 征进 行 良好 的对 比。黄 土在沉 积过 程 中不仅仅 是简单 的物理埋 藏 过程 ，其成 土作 用过 程 中包 含 了丰富 的埋 藏时期 古 气候信 息 ，开展 黄土 地层 的古磁 化率 、粒 度 … 、微量元 素 、矿物 组 成 和有 机质组 成 等方 面 的研究 工作 ，可 为揭 示 中国乃 至全球 的第 四纪 气候 变化 提供 重要 的参考 依据 。相对 而 言 ，黄 土有 机质碳 同位 素方 面 的研究 工作 涉及较 少 ｈ ｏ－ ，由于 黄土 内孢粉 分析 比较 困难 ， 利用 黄 土 ．古土 壤 中有 机质碳 同位素来 探 讨 黄土记 录 的植被 变化 ，进而 分析 黄土 高原地 区夏 季 风的演 化历 史无 疑具有 重要 的科 学意 义 。本文选 取 黄土 高 原西 南边缘 的 甘肃临 夏塬 堡全新 世 剖面 ，试 图通 过 对该剖 面古 土壤 有机质 碳 同位 素 的分 析 ，来探讨 该 地 区全新世 气候 演化 特征 。
不同粒级黄土—古土壤中碳酸盐碳氧稳定同位素组成及其古环境意义
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第 ２期
盛 雪 芬 等 ： 同粒 级 黄 土 一 不 古土 壤 中碳 酸 盐碳 氧稳 定 同 位 素组 成 及 其古 环 境 意 义
表 ２ 环县剖面分粒级 样品碳酸盐 ０和 ｃ值 （ ） ‰
ｑ ｂｅ２ ８ｓ ａ ｄ Ｆ Ｉ １ ａ Ｏ ｎ Ｃ ｖ ｌ ｅ ｆｃ ｒ ｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｄ ｆ ｒ ａ ｒｉ 】 ｆａ ｔｏ ｓｉ ｈ ￣ ，ａ ｅ ｔ ｎ ａ ｕ ｓ ｏ ａ ｂ ｎ ｔｓ ｉ ｈ ｅ ｆ ｅ ｔｇ ａ ｎ ８ Ｊｅ ｒ ｅ ｉｎ ｎ ｔ ｅ Ｈｕ ｄ ｎ ｓ ｃｉ ｏ
一
１ ‰ 一１． ‰ 之 间 ； 县 剖 面 在 一９ ６ ０～ ０２ ５ ３ 环 ．％ １ ． ％ 之 间 。 ＜２ ｍ 粒 级 组 分 ：洛 川 剖 面 中 ２３０
一
６ ０值 在 一 ． ％ ～ 一 ． ％ 之间变化 ；环县 剖面 的 ６４ ０ ９２。
６ ０值 在 一 ．‰ 一一９２ ０ ５１ ．％ 之间 ， 对偏 高 ２— ５ 相 ４
想 。碳 酸盐薄膜 的采样 困难 和钙结 核分 布层位 的有 限，使 得难 以利 用它们 进行 短时 间尺度 的研究 。所 以有必要找 到一种 能反 映成壤 时环境 条件 、代表 次 生碳 酸盐 的样 品，来对 第 四纪 以来 的古 气候进行 重
建， 本文 的 目的和 着重点 就 在于此 。
～
２３ ． ％０～ 一８ ２ ． ％０。 ＜ ２ ｍ
粒 级 组 分 ： 洛 川 剖 面 在
～
４ ５‰ ～ 一１ ． ． ０ １‰ 间 渡 ２ ８ ～一 ．％ 之间。两个 ‰ ６９ ０
动 ；环县 变化 范 围稍高 ，在
～
剖 面 的 ２ ５ ｍ 和 ＜２ ｍ ～４
黄土高原自然植被的土壤有机碳同位素证据
黄土高原自然植被的土壤有机碳同位素证据刘恋;周鑫;于严严;郭正堂【期刊名称】《第四纪研究》【年(卷),期】2011(31)3【摘要】根据黄土高原现代表土有机碳同位素(δ<'13>C<,SOM>)数据,结合前人关于末次间冰期和全新世中期的分析结果,研究这3个特征时期C<,4>相对生物量(C<,4>%)的空间变化特征.结果表明,3个时期黄土高原C<,4>%均由东南(33%,25%和12%)向西北(0%)递减.10%等值线在末次间冰期大致位于交道-泾川西北、西峰东南-带;到全新世西部向南推进,大致位于交道-洛川-旬邑以西北、西峰-灵台以东南一带;而现今比全新世时期向东南推移约60km,退至黄陵以西北、彬县-延安以东南一带.全新世与末次间冰期温度和降水的不同可能是植被差异的主要原因.现代C<,4>%较末次间冰期和全新世中期有较明显的降低,可能与较高的大气CO2浓度、较低的温度和干旱化有关.由于上述3个特征时期黄土高原东南地区均以C<,4>草本植物为主,西北地区C<,3>,植物比例的增加亦为C<,3>,草本植物比例的增加.%In this paper, we obtained the organic carbon isotopes (δ 13CsoM )of llmodern surface soil samples on the Chinese Loess Plateau(CLP)(34.6°～36.6°N,103.3°～110.2°E),and combined with that of the middle of the last interglacial and Holocene froml3 loess sections by previous studies, and then analyzed the relative abundance of C4 plants(C4％) spatial change characteristics during these three periods through the calculatingofδ13CsoM. The results show that the C4％ of the three periods all decreased from southeast(33％ ,25％ and 12％)to the northwest (0％).The10％ isoline was located in the northwest of Jiaodao-Jingchuan and the southeast of Xifeng during the last interglacial, and the west side moved to the south slightly during the Holocene ,resulting in location ofthe isoline in the northwest of Jiaodao-Luochuan-Xunyi and the southeast of Xifeng-Lingtai. The isoline moved to southeast by almost 60km during the modern time. The annual mean temperature(T)and annual mean precipitation(P) during the Holocene were lower than during the last interglacial(the southwest area T 14.3 ～14.4℃, P 815 ～ 884mm; the middle area T 13.7 ～ 14. 4℃ ,P 770 ～835mm; the northeast area T 10 ～14.4℃ ,P 603 ～827mm) ,and this trend in the northeast area (T decreased 1.3 ～3.6℃, P decreased 61 ～ 190mm)was stronger than the southwest area (T decreased 0.2 ～0.3℃, P decreased 22～71 mm). The differences of two environmental conditions during these periods maybe the mostly affect factors that induced the vegetation landscape on the CLP changed. The C4％ decreased greatly during the modern time, the high atmosphere CO2 concentration(can reach 379ppm),and the low temperature(T 7.0 ～13.7 ℃) and dry (P 450 ～ 631 mm) may cause it. During these three periods,the southeast area of the CLP has a large number of C4grasses(12％～ 33％) ,and because the temperature and precipitation levels in the northwest area are less favorable for trees, the increase ratio of C3 plants in the northwest area are grass plants and shrubs.【总页数】8页(P506-513)【作者】刘恋;周鑫;于严严;郭正堂【作者单位】中国地质科学院,北京,100037;中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室,北京,100029;中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室,北京,100029;中国科学技术大学极地环境研究室,合肥,230026;中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室,北京,100029;中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】P941.74;P534.63【相关文献】1.黄土高原自然植被恢复对土壤质量的影响 [J], 姚小萌;牛桠枫;党珍珍;覃淼;王凯博;周正朝;张强;李静2.黄土高原山地坡度对退耕农田生态系统自然植被演替初期的影响 [J], 金樑;杜晓光;侯扶江;常生华;王晓娟3.黄土高原黄土物源区的同位素证据 [J], 杨杰东;李高军;戴澐;饶文波;季峻峰4.黄土高原自然植被下垫面陆面过程参数研究 [J], 李宏宇;张强;史晋森;赵建华;王胜5.黄土高原潜在自然植被空间格局及其生境适宜性 [J], 韩庆功;彭守璋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黄土高原中部黄土沉积有机质记录特征及C/N指示意义
2008年12月 海洋地质与第四纪地质 V ol.28,No.6第28卷第6期 M ARINE GEOLOGY&QUA TERNA RY GEOLOGY Dec.,2008D OI:10.3724/SP.J.1140.2008.06119黄土高原中部黄土沉积有机质记录特征及C/N指示意义张 普1,2,刘卫国1(1中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪国家重点实验室,西安710075;2中国科学院研究生院,北京100039)摘要:C/N比值在湖泊沉积物研究中广泛用于反映有机质的来源;在冰缘冻土区、热带和地中海地区主要用于指示有机质的分解程度。
然而,有关C/N比值在中国黄土沉积中指示意义的研究目前讨论的较少。
选取位于干旱—半干旱区的黄土高原中部西峰和洛川竖井剖面为研究对象,对该区末次间冰期以来土壤有机碳及全氮的时间分布规律进行了初步研究,结果表明研究剖面磁化率、TO C和T N含量及C/N比值的垂直分布趋势一致,古土壤层的T OC和T N含量及C/N比值相对黄土层偏高,而T N含量值在整个序列均在0.03%～0.05%的低值范围,波动很小。
因此,初步认为C/N比值在中国黄土高原地区主要响应上覆植被T O C输入的多少,即C/N比值在干旱—半干旱的黄土沉积序列更多地指示上覆植物生物量的大小。
关键词:竖井剖面;C/N比值;中国黄土;黄土高原中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:0256-1492(2008)06-0119-06 前人的研究表明,利用沉积物的有机碳含量(TOC)、同位素比值及其磁化率的变化可以判断沉积物形成时的古气候变化历史[1-11],并且C/N比值也被广泛用于指示湖泊沉积物中不同来源的有机质贡献[12-16];同时在冰缘冻土区、热带和地中海地区,研究者将C/N比值看作土壤有机质分解退化的标志[17-18]。
另外,以往中国黄土有机质的研究主要集中于对黄土沉积序列有机碳含量变化特征的讨论,并将其看作古生产力的指标[19-21],而有关黄土-古土壤沉积序列有机氮含量(TN)和C/N比值在垂向上的时间分布特征及其与TOC的相对变化关系,以及黄土沉积C/N比值的变化受控于上覆植被生物量(古生产力)还是植被类型的研究尚少。
黄土高原黄土物源区的同位素证据
黄土高原黄土物源区的同位素证据杨杰东;李高军;戴澐;饶文波;季峻峰【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2009(16)6【摘要】系统采集了黄土高原马兰黄土、河西走廊和青藏高原东北部黄土、河床沙和湖泥样品.用酸淋洗去除方解石后,黄土高原马兰黄土ε_(Nd)(0)值从-9.2到-11.3, ~(87)Sr/~(86)Sr比值从0.717 84到0.719 44,都落在同位素B区内,与青藏高原东北部、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的值一致.黄土高原马兰黄土白云石的δ~(13)C值从1.2‰到1.5‰,与青藏高原东北部和河西走廊黄土,巴丹吉林沙漠的白云石的值类似.这些表明青藏高原东北部、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠可能是黄土高原黄土的源区,从而排除了其他沙漠(古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地)作为黄土物源区的可能性.同位素研究结果和野外调查进一步揭示,黄土高原黄土、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠物质可能最终都是来源于青藏高原东北部.%We have systematically collected the samples of the Malan loess in the Chinese Loess Plateau(CLP), the sand of ten deserts, the loess of the Hexi corridor, and the loess and sediments of riverbed and lake bottom on the northeast part of the Qinghai-Tibet Plateau. After removing calcites, the determined Nd and Sr isotopes of the Chinese Loess Plateau show that ε_(Nd)(0) from -9.2 to -11.3 and ~(87)Sr/~(86)Sr from 0.71784 to 0.71944. They fall within the B region of Nd-Sr isotope plot of provenances and are identical to those of the Badain Jaran Desert, the Tengger Desert and the northeastpart of the Qinghai-Tibet Plateau. The determined C isotopes of dolomites of the Chinese Loess Plateau show that δ~(13)C from 1.2‰ to 1.5‰. They are identical to those of the Qaidam Desert, the Hexi corridor and the northeastern part of the Tibetan Plateau. These imply that the northeastern part of the Tibetan Plateau, the Badain Jaran Desert and the Tengger Desert may be the source areas of loess materials of the Loess Plateau, and that the possibility of the other deserts and sandy lands being the provenances of the loess is excluded, among them including the Gurbantunggut Desert, the Hunlun Buir sandy land, the Onqin Daga sandy land, the Horqin sandy land, the Hobqi Desert, the Mu Us Desert and the Taklimakan Desert. The field surveys further reveal the possibility that the materials of the Chinese Loess Plateau, the Badain Jaran Desert and the Tengger Desert are derived ultimately from the northeast part of the Qinghai-Tibet Plateau.【总页数】12页(P195-206)【作者】杨杰东;李高军;戴澐;饶文波;季峻峰【作者单位】南京大学,现代分析中心,江苏,南京,210093;南京大学,表生地球化学研究所,江苏,南京,210093;南京大学,表生地球化学研究所,江苏,南京,210093;南京大学,地球科学与工程学院,江苏,南京,210093;上海市安全生产科学研究所,上海,200233;河海大学,科学研究院同位素水文研究所,江苏,南京,210098;南京大学,表生地球化学研究所,江苏,南京,210093;南京大学,地球科学与工程学院,江苏,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】P597【相关文献】1.黄土高原黄土和太平洋沉积物Nd,Sr同位素变化的比较 [J], 杨杰东;陈骏;张兆峰;季峻峰;陈旸2.黄土高原黄土和太平洋沉积物Nd，Sr同位素变化的比较 [J], 杨杰东;陈骏;张兆峰;季峻峰;陈旸3.黄土高原自然植被的土壤有机碳同位素证据 [J], 刘恋;周鑫;于严严;郭正堂4.黄土高原现代表层黄土植物残体稳定同位素组成特征 [J], 魏明建5.华北克拉通南缘五佛山群沉积时代和物源区分析:碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据 [J], 胡国辉;赵太平;周艳艳;杨阳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黄土剖面中赤铁矿和针铁矿的定量分析与气候干湿变化研究
第27卷 第2期2007年3月第 四 纪 研 究QUATERNARY SC I ENCESVol .27, No .2March,2007文章编号 1001-7410(2007)02-221-09黄土剖面中赤铁矿和针铁矿的定量分析与气候干湿变化研究3季峻峰① 陈 骏① W.B alsa m ② 刘连文①陈 ① 赵 良① 周 玮①(①南京大学地球科学系表生地球化学研究所,南京 210093;②Depart m ent of Earth and Envir onmental Sciences,University of Texas at A rlingt on,A rlingt on,T X 76019US A )摘要 为了了解黄土剖面中赤铁矿和针铁矿的分布特征,文章采用对铁氧化物矿物灵敏的漫反射光谱法(DRS ),开展了赤铁矿和针铁矿的鉴定和测定研究,提出了定量分析赤铁矿和针铁矿含量的DRS 新方法。
选择天然典型黄土和古土壤样品,首先采用柠檬酸盐-重碳酸盐-连二亚硫酸盐(C BD )方法去除其中成壤成因的铁氧化物矿物,以其为基体配制含不同赤铁矿和针铁矿的系列标样,然后进行DRS 测试和多元逐步回归分析,分别建立测定赤铁矿和针铁矿含量的校准方程并加以检验。
利用DRS 方法,分析了多个黄土剖面的赤铁矿和针铁矿含量,发现黄土-古土壤剖面的赤铁矿/针铁矿比值可作为东亚季风干/湿变化的敏感指标。
该比值较高时反映了干燥土壤环境,而较低时指示了潮湿土壤环境。
对灵台和洛川剖面中赤铁矿/针铁矿比值的分析,初步揭示了216Ma 年以来黄土高原东亚季风阶段性变强的特征。
主题词 黄土 赤铁矿 针铁矿 反射光谱 气候干湿变化中图分类号 P578,P941.74 文献标识码 A 第一作者简介:季峻峰 男 45岁 教授 地球化学专业 E 2mail:jijunfeng@nju .edu .cn 3国家自然科学基金项目(批准号:40573054)和国家自然科学基金重点项目(批准号:40331001)资助 2006-12-01收稿,2006-12-30收修改稿 我国黄土高原黄土-古土壤序列和红粘土记录了东亚季风形成与演变的信息[1～4],是大陆风化的直接产物,可以很好地代表暴露的上部大陆地壳。