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碳氧稳定同位素在第四纪研究中的应用摘要：质子数相同而中子数不同的原子称为同位素（isotope），无可测放射性的同位素为稳定同位素。
13C、18O则作为两种普遍存在于第四纪沉积物研究中发挥了重要作用，本篇文章试从13C、18O在第四纪研究的几个主要方面的应用作以描述。
关键词：13C18O 稳定同位素第四纪研究自然界许多元素有同位素，元素中不同同位素具有不同的丰度，衡量丰度的有两种表示方法：绝对丰度、相对丰度。
而同位素丰度在各种地质载体中是不同的，有着一定的变化范围，其中由于质量差异引起的同位素效应，使同位素分馏在自然界各种地质作用中很常见，其受浓度梯度和温度梯度等因素影响，元素越轻效应越强。
而且其随着周围环境的变化而变化，根据不同沉积体中各时期同位素丰度效应我们能够推测第四纪环境的变迁。
13C、18O在沉积体中作为高分辨率古气候研究的载体，因其与气候的密切相关性，为研究提供了可靠性；这一研究手段在近些年来逐渐受到重视，并在深海沉积、湖泊沉积物、黄土、冰心、岩芯、洞穴沉积以及动植物化石等多种载体中得到成功的应用。
其载体不同，δ13C、δ18O的变化与温度、湿度等变量的相关性也可能呈现不同的变化趋势。
以下我们从几个常见的13C、18O应用方向进行举例分析：1、树木年轮稳定同位素与气候变化关系树木的生长是一个吸收CO2、H2O进行光和作用的过程。
树木在光合作用过程中吸收的CO2、H2O是树木有机组成中C、H、O的唯一来源，因而树轮中C、O同位素组成应能反映树木生长时大气圈（CO2）和水圈（H2O）的同位素组成特点。
同时，光合作用过程也是一个受环境气候因子制约的同位素分馏过程，经过这一过程的树轮同位素组成，也应记录生长时气候因子的信息。
由于外界环境变化及植物生理过程对树木的影响，在树木与外界进行C、H、O元素交换时，就会产生元素的同位素的分馏，通过研究植物中稳定同位素的变化情况，就能了解过去环境中降水同位素的组成、降水量、温度和湿度等的变化情况。
中国湖相碳酸盐岩碳氧同位素时空特征及其古湖泊学意义梁俊红;孙宝亮;尹国英【期刊名称】《地质找矿论丛》【年(卷),期】2022(37)4【摘要】湖相碳酸盐岩是一种分布极其广泛的陆相碳酸盐岩。
中国湖相碳酸盐岩沉积始于二叠纪—三叠纪,经侏罗纪—白垩纪发展,鼎盛于古近纪,具有沉积时间跨度长、分布面积广的特征。
碳酸盐岩发育方式多样,常以多个单层、薄夹层状、互层状、韵律沉积为主,也见以结核状或钙质微体化石等薄层赋存于泥岩、页岩等细粒碎屑岩中。
湖相碳酸盐岩δ^(13)C值介于-10.0×10^(-3)~+10.0×10^(-3)之间,多数为-5.0×10^(-3)~+5.0×10^(-3),正负值均有。
二叠系—三叠系δ^(13)C发生负偏,侏罗系—白垩系先正向漂移随后负偏,古近系—新近系再次正偏,达最大值约+5.0×10^(-3)。
氧同位素δ^(18)O值介于-20.0×10^(-3)~+2.0×10^(-3)之间,多数为-15.0×10^(-3)~-0.0×10^(-3),几乎全部为负值。
二叠系—三叠系、侏罗系—白垩系碳酸盐岩δ^(18)O值在-15.0×10^(-3)~-3.0×10^(-3)之间变化,古近系—新近系δ^(18)O值明显正偏移,多数位于-10.0×10^(-3)~0.0×10^(-3)。
中国湖相碳酸盐岩碳氧同位素相关性分析表明,δ^(13)C与δ^(18)O密切相关,且δ^(13)C值多正值或轻微负值,指示湖泊为封闭型咸水—半咸水环境;δ^(13)C和δ^(18)O不相关,δ^(13)C值为负值,指示湖泊为开放型淡水环境。
【总页数】15页(P369-383)【作者】梁俊红;孙宝亮;尹国英【作者单位】东北大学资源与土木工程学院地质系;辽宁城市建设职业技术学院建筑工程系【正文语种】中文【中图分类】P588.245;P597.2【相关文献】1.东营凹陷沙河街组湖相碳酸盐岩碳氧同位素组分及其古湖泊学意义2.川中东北部中—下侏罗统湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及其古环境意义3.湖相碳酸盐岩中自生白云石碳氧同位素特征及成岩意义—以渤海石臼坨凸起古近系沙河街组为例4.山东平邑盆地古近系卞桥组一段湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及其地质意义5.四川盆地下侏罗统自流井组湖相碳酸盐岩的碳、氧同位素特征及其古湖泊学意义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
塔里木盆地阿北、顺北区块古生界碳、氧同位素特征及其环境意义李彬，李谦中国地质大学（北京）能源学院，北京（100083）摘 要：主要介绍了碳、氧同位素的分析原理和其在沉积环境方面的意义，分析了塔里木盆地阿北、顺北区块古生界样品的测试数据，得到以下认识：古生界该区块沉积水体相对封闭，碳、氧同位素比值的变化与沉积环境的变化有较好的相关性；运用计算Z 值判断该区块古生界主要为海相沉积；利用碳、氧同位素的变化对海平面变化的响应，研究了区块古生代海平面的变化。
关键词：塔里木盆地，古生界，碳，氧同位素，沉积环境，海平面变化稳定同位素地球化学是根据相同元素的同位素之间具备稍有差异的热力学和物理学性质而建立的一门科学（Urey ，1947）。
这些同位素在化学和物理反应中的行为略有差异。
当它们或者含有它们的化合物参加反应或经历变化时，同位素就会被分离或分馏，引起同位素相对丰度的变化[1]。
60年代以来，对影响水体碳酸盐沉淀物中氧、碳同位素组成的因素及原始同位素的保存条件等有了深入的认识与了解。
研究表明，碳酸盐中稳定同位素组成对古气候和古环境的变化反应灵敏，这对于化石群落保存较少或不易全面观察的碳酸盐岩油气勘探区尤为有意义。
1. 稳定同位素分析原理稳定同位素的丰度通常用两种物质同位素的比值来表示，国际上通用的标准为：1000}/]{[×−=S S A A R R R δA δ为处于A 相的重同位素与轻同位素的比值，S R 为标准物质的重轻同位素的比值。
碳酸岩中的碳和氧的同位素通常以PDB(Pee Dee belemnite)标准给出，硫同位素通常以CDT(Conyond Diablo Toilette )标准给出[3]。
氧有三种稳定同位素，丰度分别为16O ＝99.762、17O ＝0.038和18O ＝0.200 (Tuli ， 1985)。
由于18O 与16O 质量差异明显且丰度值大，因此用18O /16O 值来表示氧同位素组成。
FHZDZTWSDZ0017 同位素地质碳酸盐矿物和岩石中碳氧同位素组成的测定质谱法F-HZ-DZ-TWSDZ-0017同位素地质—碳酸盐矿物和岩石中碳氧同位素组成的测定—质谱法1 范围本方法适用于方解石、文石、白云石、菱铁矿等碳酸盐矿物和石灰岩等岩石以及由碳酸盐组成的珊瑚、贝壳等化石的碳、氧同位素组成的测定。
2 原理碳酸盐试样在真空条件下与100%磷酸进行恒温反应，用冷冻法分离生成的水，然后收集纯净的二氧化碳气体，用气体质谱计测定碳、氧同位素组成。
3 试剂3.1 去离子水，二次蒸馏水。
3.2 过氧化氢，分析纯。
3.3 汽油。
3.4 无水乙醇。
3.5 真空油脂。
3.6 重铬酸钾，分析纯。
3.7 液氮。
3.8 无水乙醇——液氮冷冻剂：由无水乙醇和液氮配制。
3.9 钢瓶氮气。
3.10 五氧化二磷，分析纯。
3.11 磷酸[ψ（H3PO4）=85%，ρ=1.55g/mL]，分析纯。
3.12 磷酸[ψ（H3PO4）=100%]：由五氧化二磷和磷酸磷酸[ψ（H3PO4）=85%]配制，可采取两种方法配制。
3.12.1 将磷酸[ψ（H3PO4）=85%]装入磨口锥形瓶中，放在电动加热磁力搅拌器上，边搅拌边缓慢加入五氧化二磷，用冷毛巾冷却锥形瓶。
当密度达到1.85时（可视稍过饱和为止），放置过夜，即可使用。
配好的磷酸[ψ（H3PO4）=100%]放入干燥品中保存，以防止吸收空气中的水分.3.12.2 称取367g五氧化二磷置于2000mL烧杯中，缓慢加入500mL磷酸[ψ（H3PO4）=85%]，并不断用玻璃棒搅拌，待五氧化二磷溶解后，再加入少量重铬酸钾，搅拌均匀。
将烧杯敞口放置在电炉上，以可调变压器调节温度至200℃，保持7h后并闭电炉，放置过夜。
第二天，向烧杯中加入1.5mL过氧化氢，搅拌均匀。
再将烧杯敞口放置在电炉上，加热升温至220℃，保持5h 后关闭电炉，待磷酸冷却至60℃～70℃后，倒入磨口锥形瓶中，置于干燥器中备用。
