氦同位素地球化学学习教案.pptx

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1、会计学1氦同位素地球化学氦同位素地球化学(d qi hu xu)第一页，共55页。氦（氦（HeHe）化学性质）化学性质(huxu(huxu xngzh)xngzh)不活泼，不参与各种化不活泼，不参与各种化学反应过程。氦具有极强的扩散学反应过程。氦具有极强的扩散和迁移能力。在太阳系乃至整个和迁移能力。在太阳系乃至整个宇宙空间，氦的丰度均很高。在宇宙空间，氦的丰度均很高。在地球物质中，氦的丰度极低，但地球物质中，氦的丰度极低，但广泛分布于自然界各种物质之中。广泛分布于自然界各种物质之中。氦的地球化学氦的地球化学(d qi(d qi hu xu)hu xu)性质性质第1页/共54页第二页，共55页。

2、氦有两种同位素：氦有两种同位素：3He，4He氦的同位素氦的同位素第2页/共54页第三页，共55页。氦有三种成因类型：氦有三种成因类型：（1 1）元素合成阶段形成的原始氦）元素合成阶段形成的原始氦 3He/4He 3He/4He比值为比值为nl0-4nl0-4（2 2）铀钍等衰变及由这些过程诱发的核反）铀钍等衰变及由这些过程诱发的核反应产生的放射性成因氦应产生的放射性成因氦 3He/4He 3He/4He比值小于比值小于nl0-8nl0-8（3 3）高能宇宙）高能宇宙(yzhu)(yzhu)射线轰击陨石等物射线轰击陨石等物质引起的散裂反应，产生宇宙质引起的散裂反应，产生宇宙(yzhu)(yzh

3、u)成成因氦因氦 3He/4He 3He/4He比值高达比值高达n10-1n10-1氦的成因氦的成因(chngyn)(chngyn)类型类型第3页/共54页第四页，共55页。自自然然界界各各种种物物质质中中的的氦氦实实际际上上是是上上述述3 3种种不不同同成成因因(chngyn)(chngyn)氦氦的不同比例的混合。的不同比例的混合。太太阳阳风风、宇宇宙宙尘尘、陨陨石石中中的的氦氦主主要要是是宇宇宙宙成成因因(chngyn)(chngyn)氦氦与与原原 始始 氦氦 的的 混混 合合，其其 氦氦 丰丰 度度 和和3He/4He 3He/4He 比比值值均均很很高高。宇宇宙宙尘尘的的3He/4He

4、3He/4He比比值值为为 2.4l0-4,4He2.4l0-4,4He含含量为量为1.25l0-1 cm3 STP/g1.25l0-1 cm3 STP/g。氦同位素地球化学氦同位素地球化学(d(d qi hu xu)-1qi hu xu)-1第4页/共54页第五页，共55页。地地球球样样品品中中的的氦氦主主要要是是放放射射性性成成因因(chngyn)(chngyn)氦氦和和地地球球原原始始氦氦的的混混合。合。陆陆壳壳岩岩石石富富含含U U、ThTh等等放放射射性性元元素素，U U、ThTh衰衰变变产产生生4He 4He，使使陆陆壳壳岩岩石石的的3He/4He3He/4He比比值值普普遍遍较较

5、低低，10-810-8。氦同位素地球化学氦同位素地球化学(d(d qi hu xu)-2qi hu xu)-2第5页/共54页第六页，共55页。地幔中放射性元素含量很低，衰变产生的地幔中放射性元素含量很低，衰变产生的4He很少，使其基本保持了地球形成时原始很少，使其基本保持了地球形成时原始地幔的氦同位素特征。其中地幔的氦同位素特征。其中MORB的的3He/4He比值平均为比值平均为1.2 10-5；地幔热点；地幔热点的的3He/4He比值相对较高，大于比值相对较高，大于2.1 10-5 地球大气地球大气(dq)氦的氦的3He/4He比值非常稳定，比值非常稳定，为为1.4 10-6。它是地球长期

6、演化的结果。它是地球长期演化的结果。氦同位素地球化学氦同位素地球化学(d(d qi hu xu)-3qi hu xu)-3第6页/共54页第七页，共55页。海海底底热热液液中中的的氦氦主主要要是是地地幔幔氦氦与与大大气气氦氦的的混混合合，其其3He/4He 3He/4He 比比值值介介于于地地幔幔氦氦和大气氦之间，为和大气氦之间，为n10-6 n10-5n10-6 n10-5。大大陆陆热热液液中中的的氦氦主主要要是是地地幔幔、地地壳壳和和大大气气三三者者或或其其中中二二者者的的混混合合，其其3He/4He 3He/4He 比比值值变变化化范范围围(fnwi)(fnwi)较较大大，10-8 10

7、-8 10-510-5。氦同位素地球化学氦同位素地球化学(d(d qi hu xu)-4qi hu xu)-4第7页/共54页第八页，共55页。氦氦同同位位素素在在地地球球(dqi)上上的的分分布布第8页/共54页第九页，共55页。氦同位素在自然界中的变化范围巨大，不同成氦同位素在自然界中的变化范围巨大，不同成因和来源的氦其丰度和同位素组成明显不同。因和来源的氦其丰度和同位素组成明显不同。4He=10-110-8 cm3STP/g4He=10-110-8 cm3STP/g，3He/4He=10-1 10-83He/4He=10-1 10-8，引起氦同位素变化的主要原因有：引起氦同位素变化的主要

8、原因有：()()氦的来源氦的来源()U()U、ThTh等放射性元素含量及矿物岩石的等放射性元素含量及矿物岩石的 形成年龄；陨石等地外物质的暴露年龄形成年龄；陨石等地外物质的暴露年龄（）同位素分馏）同位素分馏(fnli)(fnli)（）体系封闭特性）体系封闭特性氦同位素地球化学氦同位素地球化学(d(d qi hu xu)-5qi hu xu)-5第9页/共54页第十页，共55页。根据根据(gnj)(gnj)物质的来源和氦同位素的特物质的来源和氦同位素的特征，将自然界中的氦储库分为征，将自然界中的氦储库分为4 4类：类：一一.地外物质，包括陨石和宇宙尘等；地外物质，包括陨石和宇宙尘等；二二.地球物

9、质：地球物质：1.1.地幔物质，包括上地幔和下地幔；地幔物质，包括上地幔和下地幔；2.2.地壳物质；地壳物质；3.3.地球大气。地球大气。氦的来源氦的来源(liyun)(liyun)第10页/共54页第十一页，共55页。矿物岩石的矿物岩石的U、Th含量越高，形成年龄含量越高，形成年龄越大，积累的放射性成因越大，积累的放射性成因4He越多，其越多，其3He/4He 比值就越低。陨石比值就越低。陨石(ynsh)等等宇宙物质在宇宙射线中暴露的时间越长，宇宙物质在宇宙射线中暴露的时间越长，积累的宇宙成因积累的宇宙成因3He越多，其越多，其3He/4He 比值越高。比值越高。放射性元素含量及放射性元素含

10、量及矿物岩石的形成矿物岩石的形成(xngchng)(xngchng)年龄年龄第11页/共54页第十二页，共55页。氦在扩散、迁移、溶解、吸附等过程中氦在扩散、迁移、溶解、吸附等过程中的同位素分馏是引起氦同位素变化另一的同位素分馏是引起氦同位素变化另一个重要原因个重要原因(yunyn)(yunyn)，但由分馏引起的，但由分馏引起的氦同位素变化相对较小。氦同位素变化相对较小。同位素分馏同位素分馏(fnli)(fnli)第12页/共54页第十三页，共55页。氦是扩散能力非常强的气体氦是扩散能力非常强的气体(qt)(qt)，许多，许多矿物的氦同位素封闭温度普遍较低，对后矿物的氦同位素封闭温度普遍较低，

11、对后期改造事件反映非常灵敏，微弱的后期扰期改造事件反映非常灵敏，微弱的后期扰动都有可能引起体系氦同位素的变化。动都有可能引起体系氦同位素的变化。体系封闭体系封闭(fngb)(fngb)特特性性第13页/共54页第十四页，共55页。二、分析方法二、分析方法 氦同位素的分析方法主氦同位素的分析方法主要有两种要有两种:加热提取加热提取(tq)方法方法 压碎提取压碎提取(tq)方法方法第14页/共54页第十五页，共55页。加热提取加热提取(tq)法法:(1)一次性加热提取一次性加热提取(tq)(2)分段加热提取分段加热提取(tq)(3)激光探针加热提激光探针加热提取取(tq)压碎提取压碎提取(tq)法

12、法:压碎法提取压碎法提取(tq)的的主要是矿物流体包裹体主要是矿物流体包裹体 中的氦。可将放射性氦中的氦。可将放射性氦降到最低。降到最低。第15页/共54页第十六页，共55页。三、氦同位素的应用研究三、氦同位素的应用研究 1.研究陨石研究陨石(ynsh)起源演化，起源演化，示踪陨石示踪陨石(ynsh)撞击事件，区撞击事件，区分地内、地外物质。分地内、地外物质。2.划分地幔类型，研究壳幔相互划分地幔类型，研究壳幔相互作用、地幔交代作用、地幔流体作用、地幔交代作用、地幔流体成矿作用，判定地幔热柱是否存成矿作用，判定地幔热柱是否存在。在。3.探讨地外因素对地球气候环境探讨地外因素对地球气候环境的影响

13、，预报地震。的影响，预报地震。第16页/共54页第十七页，共55页。氦同位素在陨石撞击事件中氦同位素在陨石撞击事件中的应用的应用 陨石和宇宙尘的氦丰陨石和宇宙尘的氦丰度和同位素组成与地球物质度和同位素组成与地球物质明显不同，微量微陨石或宇明显不同，微量微陨石或宇宙尘的加入即可造成地内物宙尘的加入即可造成地内物质明显的氦同位素异常质明显的氦同位素异常(ychng)。Farley（1998）用氦同）用氦同位素研究深海沉积物中位素研究深海沉积物中36Ma前发生的前发生的2次撞击事件。次撞击事件。He同位素异常同位素异常(ychng)与与Ir异常异常(ychng)和和Popigai、Chesapeak

14、e陨石坑的位陨石坑的位置完全重合，但置完全重合，但He同位素同位素的异常的异常(ychng)强度较强度较Ir异常异常(ychng)高得多，异高得多，异常常(ychng)持续时间达持续时间达2.5Ma。第17页/共54页第十八页，共55页。氦含量和同位素组成氦含量和同位素组成(z chn)在在Massignano Quarry剖面和剖面和Massicore 钻孔中的分布钻孔中的分布A 3He含量含量(hnling)B 3He/4He比值比值C 地外地外3He含量含量(hnling)第18页/共54页第十九页，共55页。地外地外3He3He通量和宇宙尘通量变化与撞击事件之间的关系通量和宇宙尘通量变

15、化与撞击事件之间的关系（曲线为通过（曲线为通过(tnggu)(tnggu)近日点的频率）近日点的频率）第19页/共54页第二十页，共55页。251.4Ma前，在前，在P-T界线附近发生了大规模界线附近发生了大规模地生物灭绝事件，使地生物灭绝事件，使90%的海洋生物，的海洋生物，70%的的陆地脊椎动物和绝大部分陆地植物灭绝。陆地脊椎动物和绝大部分陆地植物灭绝。这次灭绝事件可能与某个灾变事件有关。可这次灭绝事件可能与某个灾变事件有关。可能原因能原因(yunyn)有：陨石撞击、大规模火山有：陨石撞击、大规模火山喷发、海洋缺氧和气候变化等。喷发、海洋缺氧和气候变化等。Becker（2001）在梅山和日

16、本）在梅山和日本Sasayama P-T界线粘土层中发现了富勒烯界线粘土层中发现了富勒烯（C60C200）。富勒烯中的）。富勒烯中的He的的3He/4He比比值高达值高达10-4，与碳质球粒陨石相似，表明陨石，与碳质球粒陨石相似，表明陨石撞击可能是引起生物绝灭的原因撞击可能是引起生物绝灭的原因(yunyn)。第20页/共54页第二十一页，共55页。富富勒勒烯烯捕捕获获(bhu)惰惰性性气气体体的的示示意意图图第21页/共54页第二十二页，共55页。第22页/共54页第二十三页，共55页。中国梅山和日本中国梅山和日本Sasayama P-TSasayama P-T界线沉积物激光界线沉积物激光(j

17、gung)(jgung)解吸质谱解吸质谱中国中国(zhn u)梅山梅山（甲苯提取）（甲苯提取）日本日本(r(r bn)Sasayamabn)Sasayama（四甲苯提取）（四甲苯提取）中国梅山中国梅山（四甲苯提取）（四甲苯提取）第23页/共54页第二十四页，共55页。日本日本Sasayama P-TSasayama P-T界线界线(jixin)(jixin)沉积物和富勒烯的氦同位素组成沉积物和富勒烯的氦同位素组成第24页/共54页第二十五页，共55页。P-TP-T界线界线(jixin)(jixin)沉积物中沉积物中40Ar/36Ar40Ar/36Ar与与3He/36Ar3He/36Ar关系图关

18、系图第25页/共54页第二十六页，共55页。宇宙尘的氦同位素研究宇宙尘的氦同位素研究 Ozima（1984）在深海）在深海(shn hi)沉积物中首先发现宇沉积物中首先发现宇宙尘，引起人们的重视。宙尘，引起人们的重视。Farley（1997）研究了宇宙研究了宇宙尘进入地球大气圈时的受热情况尘进入地球大气圈时的受热情况和宇宙尘对氦的保存能力。和宇宙尘对氦的保存能力。Farley（1995）根据沉积物）根据沉积物中地外中地外3He含量、沉积速率和地含量、沉积速率和地外外3He通量之间的关系，计算新通量之间的关系，计算新生代以来宇宙尘通量的变化，发生代以来宇宙尘通量的变化，发现海底沉积物中地外现海底

19、沉积物中地外3He的通量的通量变化存在变化存在10万年的周期。万年的周期。Marcantonio等发现地外等发现地外3He通量变化与地球气候变化密通量变化与地球气候变化密切相关。即地外因素对地球气候切相关。即地外因素对地球气候的影响不可忽视。的影响不可忽视。第26页/共54页第二十七页，共55页。中大西洋中脊中大西洋中脊DSDP607钻孔钻孔(zun kn)沉积物沉积物3He含量随时间的变化含量随时间的变化地外地外3He通量随时间的变化通量随时间的变化深海沉积物的氧同位素变化深海沉积物的氧同位素变化轨道偏心率和倾角轨道偏心率和倾角第27页/共54页第二十八页，共55页。Kortenkamp(1

20、998)随后数字模拟随后数字模拟了宇宙尘粒子轨道演化，进一步证实了宇宙尘粒子轨道演化，进一步证实(zhngsh)进入地球的宇宙尘通量变化进入地球的宇宙尘通量变化存在一个存在一个10万年的周期，该周期与地万年的周期，该周期与地球轨道偏心率的变化有关。球轨道偏心率的变化有关。在深海沉积物中观察到的地外在深海沉积物中观察到的地外3He的浓度变化周期与之相似，但存在一个的浓度变化周期与之相似，但存在一个50000年相差。年相差。小行星带内小行星之小行星带内小行星之间的碰撞是不可避免的，大的碰撞将对间的碰撞是不可避免的，大的碰撞将对这一周期产生叠加影响。这一周期产生叠加影响。第28页/共54页第二十九页

21、，共55页。宇宙尘通量与地球轨道参数宇宙尘通量与地球轨道参数(cnsh)之间的关系之间的关系B B 地球地球(dqi)(dqi)轨道偏心率轨道偏心率E E 地外地外3 3HeHe通量通量第29页/共54页第三十页，共55页。磷灰石的（磷灰石的（U-Th）/He年年龄测定与热年代学龄测定与热年代学 磷灰石富含铀、钍，磷灰石富含铀、钍，是（是（U-Th）/He法定法定(fdng)年的理想矿物。年的理想矿物。但其封闭温度很低，只有但其封闭温度很低，只有75。Zeitler和和Wolf等利用等利用磷灰石的这一特性开展磷磷灰石的这一特性开展磷灰石的低温热年代学研究。灰石的低温热年代学研究。House（1

22、998）根据）根据磷灰石的（磷灰石的（U-Th）/He定定年法研究了美国加利福尼年法研究了美国加利福尼亚内华达山脉的地形形成亚内华达山脉的地形形成历史。历史。第30页/共54页第三十一页，共55页。A 地形剖面地形剖面(pumin)示意图示意图B 埋藏深度与温度的关系（埋藏深度与温度的关系（V 山谷，山谷，R 山脊）山脊）C 山谷和山脊样品的冷却历史山谷和山脊样品的冷却历史第31页/共54页第三十二页，共55页。(U-Th)/He年龄年龄沿山脉剖面的变化沿山脉剖面的变化A 海拔校正海拔校正(jiozhng)后的后的He年龄年龄（梯形曲线为校正（梯形曲线为校正(jiozhng)后的平均后的平均年

23、龄）年龄）B 剖面中样品的位置剖面中样品的位置和海拔和海拔第32页/共54页第三十三页，共55页。地幔岩石的氦同位素研究地幔岩石的氦同位素研究 氦同位素是区分地壳、地氦同位素是区分地壳、地幔岩石，划分地幔类型，研究地幔岩石，划分地幔类型，研究地幔交代作用，判定地幔热柱是否幔交代作用，判定地幔热柱是否存在的重要手段。以前研究较多存在的重要手段。以前研究较多的是大洋的是大洋(dyng)地幔，最近大地幔，最近大陆地幔的氦同位素研究日益受到陆地幔的氦同位素研究日益受到人们的重视（人们的重视（Dunai，1995；Patterson，1994）。）。Niedermann（1997）在）在东南太平洋的东南

24、太平洋的MORB中找到了中找到了下地幔的氦组分；下地幔的氦组分；Matsumoto（1997）在澳）在澳大利亚一个幔源包体中发现了似大利亚一个幔源包体中发现了似地幔柱氖。地幔柱氖。Hanyu（1997）通过研究板）通过研究板块俯冲带玄武岩的氦同位素组成块俯冲带玄武岩的氦同位素组成，找到了地壳物质再循环的氦同，找到了地壳物质再循环的氦同位素证据。位素证据。第33页/共54页第三十四页，共55页。李延河等发现中国东部新生代玄武岩中幔源包李延河等发现中国东部新生代玄武岩中幔源包体和高压巨晶的体和高压巨晶的3He/4He比值大都分布在比值大都分布在110-5左左右，显示出右，显示出MORB型亏损型亏损

25、(ku sn)地幔的特征。地幔的特征。蛟河地区幔源包体的蛟河地区幔源包体的3He/4He比值为比值为4.810-6；汉诺坝地区幔源包体的；汉诺坝地区幔源包体的3He/4He比值为比值为（0.157.4）10-6，较，较MORB值明显偏低，甚至值明显偏低，甚至低于大气的值，说明该地区曾发生过强烈的地幔交低于大气的值，说明该地区曾发生过强烈的地幔交代作用。代作用。同一地区幔源包体和高压巨晶的氦同位素组成同一地区幔源包体和高压巨晶的氦同位素组成明显不同，表明幔源包体和高压巨晶不是同源的，明显不同，表明幔源包体和高压巨晶不是同源的，二者可能与寄主玄武岩均无必然成因联系。二者可能与寄主玄武岩均无必然成因

26、联系。在汉诺坝地区一件石榴石巨晶中发现了异常高在汉诺坝地区一件石榴石巨晶中发现了异常高的的3He/4He比值。比值。第34页/共54页第三十五页，共55页。示示汉汉诺诺坝坝幔幔源源包包体体中中橄橄榄榄石石，汉汉诺诺坝坝辉辉石石(hu(hu sh)sh)巨巨晶晶，示示汉汉诺诺坝坝石石榴榴石石巨巨晶晶；示示宽宽甸甸辉辉石石(hu(hu sh)sh)巨巨晶晶，示示宽宽甸甸石石榴榴石石巨巨晶晶；示示女女山山幔幔源源包包体体中中橄橄榄榄石石，示示女女山山辉辉石石(hu(hu sh)sh)巨巨晶晶；+示示鹿鹿道道幔幔源源包包体体中中橄橄榄榄石石；定定安安幔幔源源包包体体中中橄橄榄榄石石；示示辉辉南南幔幔源

27、源包包体体中中橄橄榄榄石；石；示蛟河幔源包体中橄榄石示蛟河幔源包体中橄榄石中中国国东东部部(d d n n b b)新新生生代代玄玄武武岩岩中中幔幔源源包包体体和和高高压压巨巨晶晶的的氦氦同同位位素素分分布布图图第35页/共54页第三十六页，共55页。汉诺坝地区汉诺坝地区(dq)玄武岩中幔源包体和高压巨晶的玄武岩中幔源包体和高压巨晶的3He-3He/4He分布分布图图 第36页/共54页第三十七页，共55页。汉诺坝地区汉诺坝地区(dq)玄武岩中幔源包体和高压巨晶的玄武岩中幔源包体和高压巨晶的3He-4He分布分布图图 第37页/共54页第三十八页，共55页。地幔流体的氦同位素研究地幔流体的氦同

28、位素研究 Kennedy研究与加州研究与加州San Andreas断裂带有关的地热流体，断裂带有关的地热流体，发现地热流体的发现地热流体的3He/4He比值较高，比值较高，且与地热流体的化学成分和产出的且与地热流体的化学成分和产出的地质环境无关，从而证明了与该断地质环境无关，从而证明了与该断裂有关的地热流体来自地幔。裂有关的地热流体来自地幔。上官等研究了腾冲等地热泉的上官等研究了腾冲等地热泉的氦同位素组成，发现温泉氦同位素组成，发现温泉(wnqun)的氢氧同位素组成与当地的大气降的氢氧同位素组成与当地的大气降水相似，但水相似，但3He/4He比值较大气的比值较大气的值明显偏高；说明温泉值明显偏

29、高；说明温泉(wnqun)水水可能来自大气降水，但氦可能来自可能来自大气降水，但氦可能来自地幔。地幔。第38页/共54页第三十九页，共55页。San Andreas断裂带地热断裂带地热(dr)流体的化学成分流体的化学成分第39页/共54页第四十页，共55页。San Andreas断裂带地热流体断裂带地热流体(lit)的氢氧同位素组成的氢氧同位素组成第40页/共54页第四十一页，共55页。San Andreas断裂带地热断裂带地热(dr)流体的氦同位素组成流体的氦同位素组成第41页/共54页第四十二页，共55页。San Andreas断裂带地断裂带地热流体的氦同位素组成热流体的氦同位素组成在空间

30、在空间(kngjin)上的上的分布分布第42页/共54页第四十三页，共55页。氦同位素在热液矿床氦同位素在热液矿床和油气田中应用研究和油气田中应用研究 热液矿床和油气田中幔源组分的热液矿床和油气田中幔源组分的氦同位素示踪是最近氦研究的一个氦同位素示踪是最近氦研究的一个热点。热点。Stuart发现成矿早期的成矿热发现成矿早期的成矿热液的液的3He/4He比值比值1.410-6，具有，具有幔源氦的特点。幔源氦的特点。徐永昌（徐永昌（1996）发现郯庐断裂）发现郯庐断裂附近不少气田的附近不少气田的 3He/4He比值异常比值异常高，具有明显的幔源氦的加入。高，具有明显的幔源氦的加入。李延河等用压碎法

31、分析了胶东、李延河等用压碎法分析了胶东、冀东和小秦岭等地区金矿的流体包冀东和小秦岭等地区金矿的流体包裹裹(bogu)体的氦同位素组成，发体的氦同位素组成，发现这些金矿的现这些金矿的3He/4He比值普遍较高，比值普遍较高，证明了这些地区金矿的形成确实与证明了这些地区金矿的形成确实与地幔活动有关。地幔活动有关。需要说明的是氦来自地幔并不需要说明的是氦来自地幔并不等于水和金属成矿物质也来自地幔。等于水和金属成矿物质也来自地幔。第43页/共54页第四十四页，共55页。氦同位素在环境氦同位素在环境(hunjng)方面的应用方面的应用利用惰性气体研究地下水的古温度，示利用惰性气体研究地下水的古温度，示踪

32、盆地水循环（踪盆地水循环（Castro，1998）是惰）是惰性气体同位素研究的一个新的发展方向。性气体同位素研究的一个新的发展方向。第44页/共54页第四十五页，共55页。第45页/共54页第四十六页，共55页。Marcantonio（1996）发现海底）发现海底(hi d)沉沉积物中地外积物中地外3He的含量是海底的含量是海底(hi d)沉积沉积物搬运和积聚的指示剂。物搬运和积聚的指示剂。A 深海有孔虫的氧同位素深海有孔虫的氧同位素B 深海沉积物中碳酸岩组分深海沉积物中碳酸岩组分 的含量的含量C 地外地外3He含量含量D 地外地外3He通量通量第46页/共54页第四十七页，共55页。A Vo

33、stok地区空 气氧同位素记录(jl)B Milankovitch 日照强度变化C 深海沉积物的氧同位素记录(jl)第47页/共54页第四十八页，共55页。A Vostok地区地区(dq)大气氧同位素记录大气氧同位素记录 B 处理后的氧同位素记录处理后的氧同位素记录C 深海沉积物的氧同位素记录深海沉积物的氧同位素记录 D 处理后的氧同位素记录处理后的氧同位素记录第48页/共54页第四十九页，共55页。A 日照强度日照强度(qingd)减去大气减去大气18O后的剩余，反映了冰的体积变化后的剩余，反映了冰的体积变化B 日照强度日照强度(qingd)减去深海有孔虫减去深海有孔虫18O后的剩余，反映了

34、冰的体积后的剩余，反映了冰的体积 和深海水温度变化和深海水温度变化C 两个剩余之间的差异，反映了深海水温度变化两个剩余之间的差异，反映了深海水温度变化第49页/共54页第五十页，共55页。A B 重建的海水重建的海水18O记录，反记录，反映了冰的体积和映了冰的体积和海平面变化海平面变化C 重建的重建的Dole效效应记录应记录D 重建的有孔虫重建的有孔虫18O记录，反记录，反映了深海水的温映了深海水的温度变化度变化E Vostok地区地区 D/H比值比值(bzh)F大气大气CO2记录记录第50页/共54页第五十一页，共55页。A 深海温度深海温度B 冰体积冰体积(tj)（海平面）（海平面）C D

35、/H比值（气温）比值（气温）D CO2浓度浓度e 地球轨道偏心率地球轨道偏心率t 轨道倾角轨道倾角p 运动运动南极南极(nnj)地区气候变化与地球轨道参数之间的关系地区气候变化与地球轨道参数之间的关系第51页/共54页第五十二页，共55页。Shackleton（2000）对南极）对南极Vostok地区冰的体积地区冰的体积(tj)变化、冰的变化、冰的氧同位素变化及冰捕获的大气中氧同位素变化及冰捕获的大气中CO2浓度和大气氧同位素变化等进行了系浓度和大气氧同位素变化等进行了系统研究，发现南极冰也存在一个统研究，发现南极冰也存在一个10万万年的冰年（年的冰年（Ice-Age）周期。在这个周）周期。在

36、这个周期中大气的期中大气的CO2浓度、空气的温度和浓度、空气的温度和深水温度变化与地球轨道偏心率的变深水温度变化与地球轨道偏心率的变化是同步的，但南极冰的体积化是同步的，但南极冰的体积(tj)变变化落后于上述三个指标的变化。化落后于上述三个指标的变化。第52页/共54页第五十三页，共55页。Becker（1996，2000）和）和Heymann（1994）还分别在加拿大）还分别在加拿大Sudbury的撞击构造中和的撞击构造中和K-T界线粘土层界线粘土层中发现了富勒烯的存在，在富勒烯中测得中发现了富勒烯的存在，在富勒烯中测得了异常高的了异常高的3He/4He比值，比值，5.510-4 5.9-4。该值比报道的最大的地幔值还。该值比报道的最大的地幔值还高一个数量级。这些研究为撞击事件的成高一个数量级。这些研究为撞击事件的成因因(chngyn)提供了有力的证据。提供了有力的证据。第53页/共54页第五十四页，共55页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第54页/共54页第五十五页，共55页。