沉积有机质分子地球化学应用于古气候古环境研究.pdf

维普资讯 2005年第 33卷第 2期 地 球 与 环 境 Vo1．33．No．2．2O05 EARTH AND ENVIRONMENT 85 文章编号 ：1672—9250(2005)02—0085—06 沉积有机质分子地球化学应用于古气候古环境研究 莫晓勇 ，孙永革 (1．中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室 ．广东 广州 510640； 2．中国科学院研究生院，北京 100039) 摘 要：自从上世fd．A．十年代以来，沉积有机质分子地球化学在古气候古环境研究中发挥 了其它学科不可替代的 作用。与传统的第四纪地质地球化学研究方法相比，分子有机地球化学在 古生态系统恢复与古生产率评估 、古大 气二氧化碳分压与古温度确定等领域提供 了更为精细的信息。文章主要总结与评述 了沉积有机质分子及其碳 ／氢 同位素地球化学技术近三十年来在上述领域的主要进展。 关键词：生物标志化合物 ；分子碳 ／氢同位素；古生态系统；古温度 ；古大气COz分压 中图分类号 ：X142：P593 文献标识码 ：A 分子有机地球化学的发展得益于石油天然气工 使得研究人员通过建立一些地球化学参数或沉积有 业的发展。从上世纪七十年代开始，分子有机地球 机质中某类化合物绝对浓度的测定，最终计算某一 化学逐步应用于近代 ／现代沉积物的研究 ，主要 目的 类生物种属在地质历史时期生产率的变化曲线。宏 是探讨生物标志化合物在地质体中的演变途径。由 观定性的评价主要来 自一些经典分子地球化学参数 于生物标志化合物的特定生源指示意义，以及一些 计算 ，如沉积有机质中长链正构烷烃的奇偶优势分 生物标志化合物参数具有 明显的环境专属性 ，促使 布通常指示陆生高等植物的优势输入L1]，正构烷烃 有机地球化学家尝试运用这一技术探讨全球或区域 C ／C。指标可判断水生来源的有机质与陆源有机 性古气候古环境的演变特征。从八十年代初海洋沉 质相对贡献的大小 ]，以此了解生产力变化的大致 积有机质中长链不饱和酮 U 指标的提出与成功应 趋势等等。八十年代末发展起来的在线分子碳同位 用，至上世纪末本世纪初分子碳 ／氢同位素地球化学 素地球化学技术 (GC／ir／MS)使定性评价更为可靠， 技术的引入，经过近三十年的发展，沉积有机质及其 在一定程度使生物标志化合物 的专一性更明确，如 分子碳 ／氢同位素地球化学技术在古气候 、古环境领 Freeman等通过研究梅塞尔页岩沉积有机质中类异 域的应用已渐趋成熟 ，成为不可或缺的主要研究手 戊二烯烷烃和藿烷类稳定碳同位素组成的变化，发 段之一 。 现梅塞尔页岩沉积有机质具有多源性，从而否定了 梅塞尔页岩沉积有机质来源于单一藻类的认识 ]。 1 古生态系统研究 目前 ，生物标志化合物结合分子碳同位素地球化学 分子有机地球化学研究的基石是生物标志化合 技术已成为古生源研究中的经典方法 ]。 物，由于这类化合物与其前身物之间具有一一对应 由于古生产率的定量评估对生物标志化合物的 关系，所以其生源指示意义明确 。正是基于这一点， 要求更为严格，不但要具备生源专一性 ，而且必须在 不同沉积环境下具有强抗降解能力，相对稳定并最 终选择性地保存在沉积物 中，所以应用分子有机地 收稿 日期：2004—12—06；修回日期 ：2005—0