新生代同位素的记录埋藏有机碳及海洋与大气中氧含量的历史
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摘要: 使稳定碳同位素在地表分离的作用主要是光合作用。大多数植物质与它借以发生光合作用的CO2相比,其(13)C含量约低25‰,而少部份植物由于光合作用的生物化学方式不同而13C含量稍高,比CO2中的13C约少18‰。海洋有机物中的13C也比CO2中贫缺,其贫缺量仪稍低于一般陆上植物。通常,碳通过食物链的过程几乎不发生同位素分离。有人曾研究了温度对海洋浮游生物光合分离作用的影响,指出影响值约为每摄氏度0.35‰,他们发现还应有某些其它因素介入,但与温度相比,这些因素对海洋浮游生物13C含量总变化幅度的影响较小。从目前积累的地质时期内有机物质中13C含量的资料可以清楚地看出,自生命伊始,光合作用引起的碳同位素分离基本没有发生变化。地球上(不论是在固结岩石中,还是在现代海洋沉积中)20-25%的碳贮存于有机物中,余不的绝大部分贮存在碳酸盐中。由此可见,地史时期内有机碳贮量的变化会在碳酸盐的碳同位素记录中留下痕迹。为了说明碳同位素记录的可能取值范围,在给出有关全球碳贮量变化的资料之前,先简要说明一下较小时间尺度上13C含量的变化特性。