<menu id="oosuc"><menu id="oosuc"></menu></menu>
  • <menu id="oosuc"><menu id="oosuc"></menu></menu>
    <menu id="oosuc"><menu id="oosuc"></menu></menu>
        
    當前所在位置:首頁 >> 新聞動態 >> 科研動態

    研究發現水動力條件對無機成因的碳酸鹽碳同位素組成有重要影響

    發布時間:2021-04-28
     陸地和海洋碳酸鹽的碳同位素組成(δ13C)被廣泛用于重建古生態環境、古大氣CO2濃度、古海洋碳循環過程以及一些極端干旱事件。其原理是水體溶解無機碳(DIC)的δ13C值與周圍氣候環境有關,而碳酸鹽很好地記錄了DICδ13C變化。這其中有一個隱含的假設是CaCO3DIC的碳同位素分餾( )保持不變,與溫度、沉積速率、pH和水動力條件變化無關。

    目前,學術界對于方解石生長速率對方解石δ13C值的影響尚有很大爭論。同時,我們在自然界中觀察到,的變化范圍可達0~4‰。究竟是哪些因素控制著的變化目前尚不清楚。已有研究表明,方解石與溶液的界面上存在一層擴散邊界層(DBL)。在DBL內部,溶質的傳遞只依賴于擴散。DBL的存在減慢了方解石界面與外部溶液的物質傳輸速率,因此它的厚度對方解石沉淀速率有重要影響:即使是在相同化學組成的水溶液中,由水動力變化導致的DBL厚度不同會造成沉積速率變化達十倍以上。

    中科院地球化學研究所環境地球化學國家重點實驗室的劉再華研究員團隊選取了云南省香格里拉縣白水臺內生鈣華沉積點作為研究對象,發現鈣華池內和邊石壩收集的方解石的δ13C、Mg/CaSr/Ca值存在有規律的鋸齒狀變化,池子內部的δ13CMg/Ca值更高,而Sr/Ca值比邊石壩低。作者利用溶質傳輸模型(或者DBL模型)定量說明了以上變化是由于池子內部和邊石壩不同的水動力條件所致。池子邊石壩高Mg/Ca和低Sr/Ca值是由于池子邊石壩流速更快、DBL更薄、方解石沉積速率更快(圖1),而邊石壩的δ13C值更低則是由于DBL更薄導致方解石界面處溶液的pH更高所致。作者認為,白水臺的數據支持Romanek et al. (1992)的觀點,即方解石沉積速率對方解石與HCO3-的碳同位素分餾影響不大。最后,作者通過模型計算,用DBL模型解釋了自然界不同水動力沉積環境下(如湖泊、河流和洞穴系統)的變化(圖2。

    水動力條件通過影響擴散邊界層厚度從而影響方解石沉積速率和界面水化學的示意圖

    外部均勻混合溶液和方解石界面處的水溶液中HCO3-δ13C值差異

    該研究首次提出了水動力條件通過影響擴散邊界層(DBL)厚度從而影響方解石的同位素和元素組成這一控制機理。由于DBL在固-液界面普遍存在且厚度變化較大,該理論對于理解自然界和實驗室方解石的同位素組成和元素比值有重要指示意義。

    研究成果近期發表在地學知名刊物Earth and Planetary Science Letters上。中科院地化所晏浩副研究員為論文第一作者兼通訊作者,劉再華研究員為共同通訊作者。該研究得到中國科學院先導戰略計劃(No. XDB40000000XDB18010104)以及國家自然科學基金項目(Nos. 41673019, U161244141921004)的大力支持。論文鏈接如下:

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X21001916

     

     

    A级黄韩国电影免费,韩国av片永久免费,韩国免费a级作爱片免费观看