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GEOFLUIDS

Geofluids

1468 - 8123 1468 - 8115

Hindawi

10.1155 / 2018/5975801

5975801

研究文章

利用碳同位素平衡屏幕成土的碳酸盐氧同位素:对Paleoaltimetry和古构造研究的影响

http://orcid.org/0000 - 0003 - 3371 - 0036 谢尔登

内森D。

Mavrogenes

约翰。

地球和环境科学

密歇根大学

安阿伯

MI 48109 美国

umich.edu

2018年

10 12 2018年

2018年 31日 03 2018年 23 09年 2018年 10 12 2018年

2018年

这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

稳定同位素组成的成土的碳酸盐( δ^{13C碳水化合物,
δ^{18O碳水化合物)广泛应用于古和paleoaltimetry研究。同时,在垂直地层部分和水平横断面的单一的古土壤,显著的变化
δ^{18O碳水化合物值观察远远超过合理可以归因于高程变化。在此,提出了一种新的筛选工具建立成土的碳酸盐
δ^{18O碳水化合物作品反映的形成与环境条件通过使用同位素平衡的共病
δ^{13Corgcarbonate-occluded或剖面有机质组成,Δ13C =
δ^{13C碳水化合物- - - - - -δ13Corg。基于51现代土壤季风、大陆和地中海水分政权,Δ13C = + 15.6±1.1‰(1
σ),它匹配理论预测碳酸盐形成碳同位素平衡通过Fickian扩散。例子不平衡和平衡情况下地质记录的检查,并表明之前
δ^{18O碳水化合物记录用来推断在蒙大拿州西南部的新生代隆起不提供任何限制paleoelevation因为碳酸> 90%的成土的同位素组成的平衡。未来paleoaltimetry指南研究包括垂直地层部分和横向横断面的集合,每层的至少三个结节,岩相筛选结节的成岩作用,收集至少一个独立的代表古气候、古植被和筛选
δ^{18O碳水化合物值使用Δ13为每个古土壤C测量。

国家科学基金会

1024535

1。介绍<gydF4y2Ba/title>
<p>在许多环境中,土壤碳酸盐(CaCO形式<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>)在应对季节性干燥的HCO结节<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub><sup>−<gydF4y2Ba/sup>丰富的间隙水,导致碳酸盐过度饱和(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B1">
1<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B2">
2<gydF4y2Ba/xref>])。虽然成土的碳酸盐的形成是最常见的在干旱年半湿润气候的环境(< 750毫米<gydF4y2Basup>−1<gydF4y2Ba/sup>;(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B3">
3<gydF4y2Ba/xref>]),在强烈的季节性气候制度,成土的碳酸盐可能年平均意义上的形式非常湿润的条件下。因此,成土的碳酸盐是显生宙几乎无处不在地质记录至少在区域范围内(例如,图19的<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B4">
4<gydF4y2Ba/xref>])。因为成土的碳酸盐的C、O同位素组成反映了流体的同位素组成,它沉淀形成的时间(例如,(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B5">
5<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>]),成土的碳酸盐已经广泛用于重建过去的环境条件。<gydF4y2Ba/p>
<p>碳同位素组成(<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>)已被用来重建古植被的组成(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B7">
7<gydF4y2Ba/xref>];福克斯和科赫,2003)和用于音乐会与C同位素组成的共病的有机物(<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>)重建paleo-CO<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>水平([<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B8">
8<gydF4y2Ba/xref>- - - - - -<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B10">
10<gydF4y2Ba/xref>)和许多其他)和paleo-productivity(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B11">
11<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B12">
12<gydF4y2Ba/xref>])。值<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>可以反映三个来源的公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>(例如,(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B4">
4<gydF4y2Ba/xref>):(1)开放系统的土壤有机质的氧化,(2)大气CO<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>,(3)有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>来自先前存在的碳酸盐。一般来说,成土的碳酸盐来自只有第一个组件的有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>被限制为沼泽和湿地环境(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B13">
13<gydF4y2Ba/xref>])和成土的碳酸盐形成三个组件只发生在地方土壤母质是来自湖泊或海洋石灰岩。因此,大多数成土的碳酸盐代表公司的双组分混合物<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>来自土壤有机质氧化和大气CO<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>。<gydF4y2Ba/p>
<p>氧同位素组成(<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>)的成土的碳酸盐反映了降水和温度<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O组成的碳酸盐结晶的液体(例如,(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B14">
14<gydF4y2Ba/xref>]),结果,被用来重建这两个变量的假设,通过一个独立的约束在一个变量或其他,而最近,通过使用“成群同位素测量,产生温度开始独立的流体同位素组成。前提条件是形成的碳酸盐平衡的环境条件(例如,回顾了Quade et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B15">
15<gydF4y2Ba/xref>])。而很少有研究关注<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>为了纯粹的气候(如[<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B16">
16<gydF4y2Ba/xref>]),<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>最常被用来考虑构造问题。当一个气团上升地形障碍,大气<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O价值剩余的水蒸气变得越来越消极由于瑞利蒸馏(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B17">
17<gydF4y2Ba/xref>])。作为一个结果,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值成土的碳酸盐形成在更高海拔isotopically更负相对于那些在海拔较低地区形成的。因为海拔高度和大气水之间的关系<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>可以在全球范围内估计(阿<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B18">
18<gydF4y2Ba/xref>]或州以及地区与地区之间的基础上(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B19">
19<gydF4y2Ba/xref>- - - - - -<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B21">
21<gydF4y2Ba/xref>])的变化<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>通过地层连续可以用来推算出高程变化。<gydF4y2Ba/p>
<sec id="sec1.1">
<title>1.1。使用<斜体的挑战>δ< /斜体> <一口> 18 < /一口> O <子>碳水化合物< /订阅> Paleoaltimetry研究<gydF4y2Ba/title>
<p>使用各种各样的潜在挑战<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>数据作为一个工具破译paleoaltimetry提出了包括纯碳酸盐矿物相(例如,100%方解石和其他混合物),大气降水的变化时,碳酸盐岩地层,在变化<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O组成大气水的空间,时间,季节,气候温度随着时间的变化,等等(深入检讨,请参阅[<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B15">
15<gydF4y2Ba/xref>])。由于这些并发症,在许多陆地碳酸盐数据系列中,有大量传播测量<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值。例如,图<gydF4y2Baxref rid="fig1" ref-type="fig">
1<gydF4y2Ba/xref>显示了一个长期<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>记录编译从碳酸盐在蒙大拿和爱达荷州,被用来解释明显隆升事件50 - 30 Ma前(数据<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B22">
22<gydF4y2Ba/xref>]),在大约五百万年时间的垃圾箱,在传播<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>超过13‰。两个不同的潜在解释框架的上下文中使用这些数据显示全球<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O递减率(~ 2.8‰公里<gydF4y2Basup>−1<gydF4y2Ba/sup>;(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B18">
18<gydF4y2Ba/xref>]);一个假设高低之间的最大距离<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>价值观代表了最大可能的~ 4.5公里,和第二个使用的意思<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值之前和之后的沉积间断32-24马前推断只有0.6公里的隆起。需要澄清的是,这些场景都被作者青睐,但他们说明潜在的规模利用的所有测量的不确定性<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>数据不考虑任何考虑的“好”与“坏”的数据点。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig1">
<label>图1<gydF4y2Ba/label>
<p>的情节<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>从蒙大拿和爱达荷州过去75 Ma。数据来自张伯伦et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B22">
22<gydF4y2Ba/xref>];年龄分配反映原始数据集中的作业;然而,应该注意的是,一些个人网站已经redated随后(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B47">
47<gydF4y2Ba/xref>])。以绿色显示之间的最大潜能提升30 ~ 50 ~马前,蓝色,一个保守的估计基于长期意味着之间的区域不整合前后32和24马前。隆起的估计是基于全球<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O递减率Poage和张伯伦(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B18">
18<gydF4y2Ba/xref>]。<gydF4y2Ba/p>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.001"></graphic>
</fig>
<p>第二个问题是最近后于和谢尔登<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B23">
23<gydF4y2Ba/xref>)单垂直地层的地层富达部分担忧。这些作者测量<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值从一个古土壤在multi-km横向调查,发现一系列~ 8‰(图<gydF4y2Baxref rid="fig2" ref-type="fig">
2<gydF4y2Ba/xref>)。明星在图<gydF4y2Baxref rid="fig2" ref-type="fig">
2<gydF4y2Ba/xref>给以前的古土壤在垂直的价值,和圈给潜在paleoelevation变化可以解释尽管< 5米地层之间的高度差两个成土的carbonate-bearing古土壤。解释的范围从很少或没有变化到近两公里的瞬时隆起。如果有的话,这些结果似乎可信吗?<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig2">
<label>图2<gydF4y2Ba/label>
<p>的情节<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>数据从一个从始新世早期古土壤地平线窝塞奇(美国怀俄明州)形成。理论隆起或剥蚀估计个人沿横断面基于全球古土壤<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O递减率Poage和张伯伦(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B18">
18<gydF4y2Ba/xref>]。样品的虚线框是唯一一个在C同位素平衡(有关详细信息,请参阅文本)。<gydF4y2Ba/p>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.002"></graphic>
</fig>
<p>而“成群同位素地球化学的最新发展成土的碳酸盐承诺改善paleoaltimetry研究(例如,由[<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B15">
15<gydF4y2Ba/xref>])和减轻一些上面提出的问题,这是一个相对较高的成本(包括分析和时间)的技术,需要显著更大的样本大小。此外,由于大规模的传统档案<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>已经存在,工具屏幕直接将大幅提高未来paleoaltimetry研究以及可以改进现有的解释。在这里,我将提出一个新的解释框架的理解<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值从成土的碳酸盐改善陆地古气候重建和paleoaltimetric重建。<gydF4y2Ba/p>
</sec>
</sec>
<sec id="sec2">
<title>2。方法<gydF4y2Ba/title>
<p>完善的使用<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值paleoaltimetry古土壤的研究中,我将着眼于碳同位素平衡作为筛查工具。现代土壤样本采集来自两个不同的九个独立的坑土系在亚利桑那州,美国。Guvo土壤系列(<gydF4y2Bainline-formula>
<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1">
<mml:mi>
n<gydF4y2Ba/mml:mi>
<mml:mo>
=<gydF4y2Ba/mml:mo>
<mml:mn>
5<gydF4y2Ba/mml:mn>
</mml:math>
</inline-formula>)代表一个钙旱成土形成的年平均温度(垫)21.7°C和年的年平均降雨量232毫米<gydF4y2Basup>−1<gydF4y2Ba/sup>。Delthorny土壤系列(<gydF4y2Bainline-formula>
<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2">
<mml:mi>
n<gydF4y2Ba/mml:mi>
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=<gydF4y2Ba/mml:mo>
<mml:mn>
4<gydF4y2Ba/mml:mn>
</mml:math>
</inline-formula>)代表一个钙旱成土形成的垫21.6°C和304毫米年的地图<gydF4y2Basup>−1<gydF4y2Ba/sup>。大部分的降水对土壤系列是在春天,像两个站点位于西南季风带的我们。两个土系保存成土的碳酸盐作为结节和涂料在岩石碎片。大部分土壤收集2 - 3样品深度上30厘米内的每个概要以及完整的根源。除了一个土壤碳酸坑那里有小礼物,三个从每个土壤碳酸盐结节收集坑。有机同位素分析样品在弱盐酸除去碳酸(2%)、干、均质,测定锡胶囊进行分析。有机碳同位素(<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>)测量了密歇根大学的稳定同位素实验室δV + irm耦合Costech ECS 4010元素分析仪;结果校准与国际原子能机构的蔗糖和咖啡因的标准,提出了相对于PDB规模。外部再现性好于0.1‰标准和复制。碳酸盐岩稳定同位素组成(<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>和<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>)获得micro-drilled微晶质碳酸盐样品(<gydF4y2Bainline-formula>
<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3">
<mml:mi>
n<gydF4y2Ba/mml:mi>
<mml:mo>
=<gydF4y2Ba/mml:mo>
<mml:mn>
3<gydF4y2Ba/mml:mn>
</mml:math>
</inline-formula>每小结),分析了热253 irm基尔IV autosampler耦合;结果对NBS-19和内部校准标准和结果提出了相对于C和PDB量表SMOW规模为氧气。外部再现性好于0.04‰标准和复制。<gydF4y2Ba/p>
<p>降水<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O估计Guvo和Delthorny土坑网站获得使用在线同位素降水计算器(OIPC;(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B24">
24<gydF4y2Ba/xref>]),使用纬度、经度和海拔为每个站点。OIPC使用来自国际原子能机构的降水数据监测站点和站点位于观测记录的篡改网站。现代土壤来自先前公布的数据方面和Quade<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B25">
25<gydF4y2Ba/xref>和他泊et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>),和讨论的地质数据来自<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B22">
22<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B26">
26<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B27">
27<gydF4y2Ba/xref>]和[<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B23">
23<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B28">
28<gydF4y2Ba/xref>]。所有新数据编译的补充材料(可用<gydF4y2Baxref ref-type="sec" rid="supplementary-material-1">
在这里<gydF4y2Ba/xref>)。<gydF4y2Ba/p>
<sec id="sec2.1">
<title>2.1。解释框架<gydF4y2Ba/title>
<p>方面(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B2">
2<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B9">
9<gydF4y2Ba/xref>)提出了一个基本的理解成土的碳酸盐的稳定同位素值,和一个更新的讨论后续工作可以找到由谢尔登和他泊在最近的一篇综述<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B4">
4<gydF4y2Ba/xref>]。不过,短暂<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>成土的碳酸盐的价值应该反映的三个组件的有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>如上所述。惯例,三分量(即。,with inherited carbonate) pedogenic carbonate is avoided, because it is extremely difficult to deconvolve the contribution of CO<sub>2<gydF4y2Ba/sub>继承了自生碳酸盐的来源。换句话说,与碳酸盐古土壤母质是可以避免的。同位素组成的双组分成土的存在方解石(即。,那些来自soil-respired有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>和大气有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>)将反映土壤内的深度位置<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B2">
2<gydF4y2Ba/xref>),原位研究有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>混合在土壤反映维Fickian扩散(不同;(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B1">
1<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B2">
2<gydF4y2Ba/xref>])。特征深度以下,模仿和观察> 30厘米,土壤同位素有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>和<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值应该在同位素平衡。图<gydF4y2Baxref rid="fig3" ref-type="fig">
3<gydF4y2Ba/xref>说明这个反应途径,以及负责观察分馏过程。为成土的碳酸盐形成之前~ 30 Ma前C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>光合作用的第一个进化(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B29">
29日<gydF4y2Ba/xref>),他们都应该反映左栏上的分布,描述了植物使用C<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>光合作用途径。最近的碳酸盐更复杂,可以反映出一个纯C<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>生态系统,混合C<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>- c<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>生态系统,或过去~ 8马,一个潜在的几乎纯C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>生态系统。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig3">
<label>图3<gydF4y2Ba/label>
<p>碳同位素的解释框架。这个数字(从科赫(1998)设计修改)展示了植物的假设C同位素分馏通路使用C<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>和C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>光合作用在工业化前的世界。化石燃料的燃烧已经发生了变化<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>自动取款机<gydF4y2Ba/sub>自1850年以来由>−1.5‰。分布的典型的现代C<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>(<gydF4y2Bainline-formula>
<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M4">
<mml:mi>
n<gydF4y2Ba/mml:mi>
<mml:mo>
=<gydF4y2Ba/mml:mo>
<mml:mn>
109年<gydF4y2Ba/mml:mn>
</mml:math>
</inline-formula>)和C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>(<gydF4y2Bainline-formula>
<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M5">
<mml:mi>
n<gydF4y2Ba/mml:mi>
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55<gydF4y2Ba/mml:mn>
</mml:math>
</inline-formula>)<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>植物<gydF4y2Ba/sub>值方面和哈里斯(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B48">
48<gydF4y2Ba/xref>),从出版的修改反映了工业化前的+ 1.5‰<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>自动取款机<gydF4y2Ba/sub>−6.5‰的价值。虽然有一些小的温度依赖性的C同位素比例因子之间的有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>和方解石<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B41">
41<gydF4y2Ba/xref>),基于流行的理论基础,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值应该~ + 14.9‰相对于他们共存土壤有机质(SOM)。这种关系是实际验证图<gydF4y2Baxref rid="fig5" ref-type="fig">
5<gydF4y2Ba/xref>。<gydF4y2Ba/p>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.003"></graphic>
</fig>
<p>的古土壤碳酸盐和有机质,可以证明他们已经形成的同位素平衡。基于图的理论框架<gydF4y2Baxref rid="fig3" ref-type="fig">
3<gydF4y2Ba/xref>,这种关系应该如下:<gydF4y2Badisp-formula>
<mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M6">
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<mml:mlabeledtr id="EEq1">
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(1)<gydF4y2Ba/mml:mtext>
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15<gydF4y2Ba/mml:mn>
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</mml:mtable>
</mml:math>
</disp-formula></p>
<p>土壤形成的C同位素平衡也应该在O同位素平衡;因此,Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C可以作为筛选工具,以确定哪些<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值可以可靠地解释。<gydF4y2Ba/p>
</sec>
</sec>
<sec id="sec3">
<title>3所示。结果<gydF4y2Ba/title>
<p>图<gydF4y2Baxref rid="fig4" ref-type="fig">
4<gydF4y2Ba/xref>显示<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>作为五Guvo土壤深度的函数系列坑。每个坑都是最负面的表面,达到一个平衡特征值低于20厘米的深度。这是符合Fickian扩散方面的所述<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B2">
2<gydF4y2Ba/xref>)理论框架以及原位测量的研究中观察到的土壤气体<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C和共存<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B1">
1<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B2">
2<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B25">
25<gydF4y2Ba/xref>]。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig4">
<label>图4<gydF4y2Ba/label>
<p>个人土坑<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>深度剖面5 Guvo土壤系列的土壤。表面上的差异<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>和<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>在深度反映了上覆植被的差异,但是每个下面的五个概要文件变得渐近~ 20厘米的概要文件,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值从成土的碳酸盐收集低于深度应在同位素平衡土壤有机质的共存<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>价值。<gydF4y2Ba/p>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.004"></graphic>
</fig>
<p>测量<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值Guvo土系列范围从4.0−−6.2‰,和复制的标准差分析多个结节从同一个坑范围从±0.19‰±0.43‰,意味着为±0.33‰。Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C从16.5到17.8不等。测量<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值Delthorny土系列范围从2.8−−4.8‰,和复制的标准差分析多个结节从同一个坑范围从±0.19‰±0.58‰,意味着为±0.42‰。Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C从16.2到17.1不等。<gydF4y2Ba/p>
<p>图<gydF4y2Baxref rid="fig5" ref-type="fig">
5<gydF4y2Ba/xref>情节<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>与<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>土壤为每个九坑以及双组分的数据方解石土壤以前发表的他泊et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>]从加州网站与地中海气候(winter-wet)和方面和Quade [<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B25">
25<gydF4y2Ba/xref>从各种各样的美国西部和中西部我们网站反映降水政权的一个数组,包括季风和大陆(summer-wet)网站。不管气候水分政权,有很强的相关性(<gydF4y2Bainline-formula>
<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M7">
<mml:mi>
r<gydF4y2Ba/mml:mi>
<mml:mo>
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<mml:mn>
0.96<gydF4y2Ba/mml:mn>
</mml:math>
</inline-formula>)之间的<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>和<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>这是非常重要的(<gydF4y2Bainline-formula>
<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M8">
<mml:mi>
p<gydF4y2Ba/mml:mi>
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10<gydF4y2Ba/mml:mn>
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26<gydF4y2Ba/mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:math>
</inline-formula>)。Δ派生的经验<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>+ 15.3‰(即C值。,截距图<gydF4y2Baxref rid="fig5" ref-type="fig">
5<gydF4y2Ba/xref>),该理论Δ密切匹配<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值给出了方程(<gydF4y2Baxref ref-type="disp-formula" rid="EEq1">
1<gydF4y2Ba/xref>)。Δ均值<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>所有51土壤C值为+ 15.6±1.1 (1<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>),也匹配方程(<gydF4y2Baxref ref-type="disp-formula" rid="EEq1">
1<gydF4y2Ba/xref>),将被用作平衡的门槛。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig5">
<label>图5<gydF4y2Ba/label>
<p>情节之间的关系<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>和<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>对收集的样本> 30厘米土壤表面以下。结果从不同地区和不同气候政权所有回归线一样和Δ计算<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值与理论值给出方程(<gydF4y2Baxref ref-type="disp-formula" rid="EEq1">
1<gydF4y2Ba/xref>)。而<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>实际上驱动器<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>按照惯例,Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C是<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>- - - - - -<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>,所以这就是这里的数据已经退化。固体黑线代表线性回归,95%置信区间的虚线,灰色线的95%置信区间的预测。<gydF4y2Ba/p>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.005"></graphic>
</fig>
</sec>
<sec id="sec4">
<title>4所示。讨论<gydF4y2Ba/title>
<sec id="sec4.1">
<title>4.1。解释非平衡Δ<一口> 13 < /一口> C值<gydF4y2Ba/title>
<p>棉花等。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B26">
26<gydF4y2Ba/xref>)使用<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>和植物岩(化石植物>)来重建C的比例<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>植物在蒙大拿州西南部在中新世晚期(-8.9 ~ 10.2 Ma前),这两种类型的代理显示20% C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>。然而,成土的碳酸盐来自同一地层剖面显示50% C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>植物和有<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值从13.4到14.5‰(SMOW),它们的值在图<gydF4y2Baxref rid="fig1" ref-type="fig">
1<gydF4y2Ba/xref>那个时期。使用Δ定义的经验<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C + 15.6±1.1(1的价值<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>),可以确定这两个植被情况最有可能是正确的,但也是否<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值提供了一个有意义的约束对大气降水。与Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值的18.2 - -22.4,所有的成土的碳酸盐值太积极相对于他们共存有机物被认为处于平衡状态(图<gydF4y2Baxref rid="fig6" ref-type="fig">
6<gydF4y2Ba/xref>)的框架,建立了这里。因此,成土的carbonate-based古植被的结果不能被认为是可行的,和<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值不太可能反映大气降水。事实上,那些作者指出,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值是无法区分成土的碳酸盐结核和间质胶结物之间的相同的部分(图<gydF4y2Baxref rid="fig6" ref-type="fig">
6<gydF4y2Ba/xref>)。然而,如果没有这些信息,可以使用Δ相同的结论<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>屏幕平衡(图C值<gydF4y2Baxref rid="fig6" ref-type="fig">
6<gydF4y2Ba/xref>)。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig6">
<label>图6<gydF4y2Ba/label>
<p>的情节<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>与Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>跨越Δc的灰色框<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值+ 13.4 - -17.84‰,反映了测量意味着Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C + 15.62‰±2的价值<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>(2.22‰)。固体黑色线的斜率反映碳酸盐形成于一个,两个,三个组件的有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>从他泊et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>]。数据从棉花et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B26">
26<gydF4y2Ba/xref>)是由黑星,代表碳酸盐形成极其蒸发浓缩条件下的大气水或从三分量有限公司<gydF4y2Basub>2<gydF4y2Ba/sub>。在这种情况下,因为整个地层剖面钙质胶结(灰色虚线;<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>=−3.2±0.2‰)和方解石水泥是同位素的成土的碳酸盐,人会得出结论,成土的碳酸盐反映这种继承或再结晶。<gydF4y2Ba/p>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.006"></graphic>
</fig>
</sec>
<sec id="sec4.2">
<title>4.2。检查<斜体>δ< /斜体> <一口> 18 < /一口> O <子>碳水化合物使用Δ< /订阅>值<一口> < /一口> 13 C<gydF4y2Ba/title>
<p>回到图<gydF4y2Baxref rid="fig2" ref-type="fig">
2<gydF4y2Ba/xref>开放的问题是,如果有的话,成土的碳酸盐<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值可以用从瓦萨奇古土壤形成(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B23">
23<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B28">
28<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B30">
30.<gydF4y2Ba/xref>确定paleoelevation]。测量Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>样沿着单一的古土壤C值介于12.4 - -19.1‰,伴随着<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值的范围从18.5 - -26.3‰(SMOW)。使用经验Δ决定<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C + 15.6±1.1(1的价值<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>),很明显,只有一个四个古土壤剖面的横向横断面成立于同位素平衡(图<gydF4y2Baxref rid="fig2" ref-type="fig">
2<gydF4y2Ba/xref>)。也在这种情况下,古土壤地质结构最合理的情况下,对应的即没有隆起之间的密切(层段演讲)古土壤分离。海兰德和谢尔登<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B23">
23<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B28">
28<gydF4y2Ba/xref>)水成本地特性沿横断面指出,经岩石磁性可能反映局部水洼或水位至少表面附近土壤季节性在形成。横断面位置与证据hydromorphy对应两个Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值低于±2<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>信封在经验平衡值。这是符合他泊et al。(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>)观测的影响在现代土壤和渍害的地区<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值反映了单组份方解石。总的来说,18岁的24套成对有机碳酸matter-pedogenic测量的主要垂直切面后于和谢尔登<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B28">
28<gydF4y2Ba/xref>在同位素平衡形成(图<gydF4y2Baxref rid="fig7a" ref-type="fig">
7(一)<gydF4y2Ba/xref>)。通过筛查出非平衡值,最大射程<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值滴~ 11‰~ - 6.5‰,和意思<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值增加从~ 22.4‰~ 22.9‰。使用全球<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O递减率Poage和张伯伦(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B18">
18<gydF4y2Ba/xref>),范围之间的差异会反映出不同~ 1.6公里paleoelevation的估计,和的转变意味着会反映出不同的~ 0.2公里。<gydF4y2Ba/p>
<fig-group id="fig7">
<label>图7<gydF4y2Ba/label>
<p>块<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>与Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>c . (a)从后于这个面板显示数据和谢尔登<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B28">
28<gydF4y2Ba/xref>]。使用Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C筛查标准文本中,18岁的24碳酸盐形成平衡。通过消除不平衡的碳酸盐的考虑,的范围<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值滴~ 6.5‰~ 11‰。使用全球<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O递减率Poage和张伯伦(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B18">
18<gydF4y2Ba/xref>),这将反映之间的区别~ 1.6公里paleoelevation的估计。(b)这个面板显示了数据从古铁雷斯和谢尔登<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B27">
27<gydF4y2Ba/xref>]。使用Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C筛查标准文本中,九个十碳酸盐形成平衡。两个面板中的虚线代表观察到的经验意味着Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值+ 15.62‰;实线代表±2<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>(2.22‰)。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig7a">
<label>(一)<gydF4y2Ba/label>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.007a"></graphic>
</fig>
<fig id="fig7b">
<label>(b)<gydF4y2Ba/label>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.007b"></graphic>
</fig>
</fig-group>
<p>基于理论的密切匹配均衡框架和实证观察,和额外的观察可以在这两个网站确认的条件非平衡分馏是观察,我得出这样的结论:测量Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值提供了一个强大的筛查工具的理解<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值。识别样本的平衡将有可能改进样品的解释,在平衡,应该大幅减少的潜在不确定性paleoaltimetry研究。<gydF4y2Ba/p>
<p>还有其他的应用程序与非平衡Δ古土壤<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值可以提供宝贵的见解土壤生产力(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B4">
4<gydF4y2Ba/xref>]),土壤排水如上描述(例如,[<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>]),或重建地图在干旱系统(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B31">
31日<gydF4y2Ba/xref>]。陪同<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>从古土壤与非平衡ΔO值<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C值仍然是有用的对于理解成岩蚀变(见下文)和多个成土的混合和postburial水源。<gydF4y2Ba/p>
</sec>
<sec id="sec4.3">
<title>4.3。验证的意义<斜体>δ< /斜体> <一口> 18 < /一口> O <子>碳水化合物< /订阅>值<gydF4y2Ba/title>
<p>验证<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值反映了源水<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O组成,一个理想的数据集将是成土的碳酸盐形成非常接近他们的水源,水源陨石陨石将全年相对同质的。古铁雷斯和谢尔登(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B27">
27<gydF4y2Ba/xref>]报道了一系列的古土壤上侏罗纪织女星西班牙的形成。织女星形成代表一个恐龙footprint-bearing泛滥平原环境;底部是ammonite-bearing shale-limestone Rodiles形成和对联是回特纶聚酯纤维的混合河口沉积的形成(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B32">
32<gydF4y2Ba/xref>]。因此,织女星附近形成明确位于海平面之下,其大气水来源。古土壤中同时有有机质、九10在同位素平衡使用Δ筛选<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C(图<gydF4y2Baxref rid="fig7b" ref-type="fig">
7 (b)<gydF4y2Ba/xref>),还有一个意思<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值为26.25±0.65‰(1<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>)。使用13±4°C的重建垫(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B27">
27<gydF4y2Ba/xref>)和测量<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值,大气水<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O组合−4.8±0.9‰(图<gydF4y2Baxref rid="fig8" ref-type="fig">
8<gydF4y2Ba/xref>;高度的灰色盒子包括±2<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>)。成土的碳酸盐通常形成季节性,必要的水分赤字持续时间和时机的首次年度赤字必要水分形成成土的碳酸盐都依赖于气候制度(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B5">
5<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B33">
33<gydF4y2Ba/xref>- - - - - -<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B35">
35<gydF4y2Ba/xref>]),因此他们有可能形成在不到一个月到一年根据当地的条件。基于OIPC估计该网站今天,年平均<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>水<gydF4y2Ba/sub>−6.3‰,经季节性因素调整后(即,March–September, representing the most likely season of carbonate formation; [<xref ref-type="bibr" rid="B5">
5<gydF4y2Ba/xref>)的意思<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>水<gydF4y2Ba/sub>−4.1±2.3‰(图<gydF4y2Baxref rid="fig8" ref-type="fig">
8<gydF4y2Ba/xref>)。内的年平均价值2<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>重建价值的不确定性和降水的季节性调整预测范围<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O包括重建的值(图<gydF4y2Baxref rid="fig8" ref-type="fig">
8<gydF4y2Ba/xref>),这表明无论侏罗纪大气降水指标更具代表性,成土的碳酸盐<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>清楚地反映它们的源水值。此外,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>数据表现出低变异性(即。、低<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>)在地层剖面显示小水分来源成分的变化,这是符合古铁雷斯和谢尔登(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B27">
27<gydF4y2Ba/xref>]基于独立的古气候重建古气候和古代理垫和地图的主要元素氧化物传递函数表示相对恒定的古气候条件。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig8">
<label>图8<gydF4y2Ba/label>
<p>的情节<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>与<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O的大气水土壤图所示<gydF4y2Baxref rid="fig5" ref-type="fig">
5<gydF4y2Ba/xref>。等温线计算使用金和奥尼尔(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B49">
49<gydF4y2Ba/xref>]。黑色方块的数据方面和Quade<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B25">
25<gydF4y2Ba/xref>),和白色的方块是亚利桑那州的multisoil坑意味着(本研究)。红星代表的意思是测量<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值成土的碳酸盐古铁雷斯和谢尔登(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B27">
27<gydF4y2Ba/xref>];<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>水<gydF4y2Ba/sub>是基于一个独立重建垫13°C的古土壤和金的分离系数和奥尼尔<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B49">
49<gydF4y2Ba/xref>]。蓝色恒星是插值年平均<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>水<gydF4y2Ba/sub>价值从OIPC [<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B24">
24<gydF4y2Ba/xref>]。显示的灰色框经季节性因素调整后(March-September)现代的范围<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>水<gydF4y2Ba/sub>今天的经度和纬度的值。现代土壤网站没有直接测量的<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O的大气水(白色方块),OIPC被用来计算值。<gydF4y2Ba/p>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.008"></graphic>
</fig>
</sec>
<sec id="sec4.4">
<title>4.4。对蒙大拿Paleoelevation记录<gydF4y2Ba/title>
<p>如前所述,此处的目标之一是提供更好的长期约束<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>记录被用来重建paleoaltimetry paleoelevation。图<gydF4y2Baxref rid="fig1" ref-type="fig">
1<gydF4y2Ba/xref>显示了成土的碳酸盐的大型数据集<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>来自蒙大拿州西南部的值(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B22">
22<gydF4y2Ba/xref>),可以重新评估的新Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C同位素平衡的判据。对于大多数的网站数据库,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值发表,但是独立从古植被的研究可以用来限制约束<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>。而价值的差异<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>自动取款机<gydF4y2Ba/sub>将改变C的绝对值的预期<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>植物<gydF4y2Baitalic>
一个拉<gydF4y2Ba/italic>图<gydF4y2Baxref rid="fig3" ref-type="fig">
3<gydF4y2Ba/xref>,重建新生代<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>自动取款机<gydF4y2Ba/sub>通常是围绕−6‰,显示相对较少的变化(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B36">
36<gydF4y2Ba/xref>),和Retallack说道<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B37">
37<gydF4y2Ba/xref>重建该地区长期气候稳定,所以预期的C<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>植物<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>价值可以被认为是相对恒定的。如在解释框架部分所讨论的,之前的进化C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>植物,只有经验Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C标准是需要屏幕同位素平衡。然而,进化后的C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>植物,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>org<gydF4y2Ba/sub>和<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>都是转向更积极的价值观如果C吗<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>植物。基于植物岩的研究(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B38">
38<gydF4y2Ba/xref>)和古土壤C同位素(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B26">
26<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B39">
39<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B40">
40<gydF4y2Ba/xref>],C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>在蒙大拿州西南部的植物占20%的生态系统对整个新第三纪。马是保守,pre-24成土的碳酸盐在纯c被认为已经形成了<gydF4y2Basub>3<gydF4y2Ba/sub>生态系统,所有马post-24成土的碳酸盐都假定形成的生态系统中有20% C<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>植物。即使使用这仅仅放松标准,308年29古土壤被张伯伦et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B22">
22<gydF4y2Ba/xref>(图)形成的同位素平衡<gydF4y2Baxref rid="fig9a" ref-type="fig">
9(一个)<gydF4y2Ba/xref>)。如果一个允许~ C多50%<gydF4y2Basub>4<gydF4y2Ba/sub>比先前的研究中观察到的植物或植物水分胁迫相当于半干旱条件和放松高端Δ的不确定性<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C由另一个1.5‰(或者,这可能被认为是将> + 3<gydF4y2Baitalic>
σ<gydF4y2Ba/italic>),然后还只是73同位素平衡古土壤形成的。看着这些数据(图中<gydF4y2Baxref rid="fig9b" ref-type="fig">
9 (b)<gydF4y2Ba/xref>),没有明显的模式<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>任何重要的高程变化在过去~ 40 Ma。相反,这些数据将符合很少或没有post-Laramide隆起的区域。同时,只有两个马pre-24数据点,代表平衡条件,因此更为保守的结论是,虽然可能是一个重要的隆升事件50至30 Ma前,<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>记录可以既不支持,也不排除这种可能性,所以其他类型的数据将需要确认的假设。<gydF4y2Ba/p>
<fig-group id="fig9">
<label>图9<gydF4y2Ba/label>
<p>蒙大拿paleoelevation再现。(一)的情节<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>与Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C在过去75 Ma蒙大拿州西南部(数据<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B22">
22<gydF4y2Ba/xref>])。基于理论和实证数据约束<gydF4y2Baxref rid="fig3" ref-type="fig">
3<gydF4y2Ba/xref>和<gydF4y2Baxref rid="fig5" ref-type="fig">
5<gydF4y2Ba/xref>,数据集被摧毁,只有29 308(9.4%)形成的成土的碳酸盐的同位素平衡和大部分的数据非常的平衡(注意规模变化对比图<gydF4y2Baxref rid="fig8" ref-type="fig">
8<gydF4y2Ba/xref>)。(b)情节的成土的碳酸盐形成在同位素平衡(黑圆圈)。几乎所有的结构数据集呈现在图<gydF4y2Baxref rid="fig1" ref-type="fig">
1<gydF4y2Ba/xref>已经一去不复返了。如果一个允许蒸发由于水压力对植物产生的有机物+ 1.5‰(见讨论的文本),白色的圆圈也代表平衡条件。然而,在这两种情况下,很少或根本没有高程变化的指示<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值,基本上是没有pre-Miocene数据点,可用于评估之前确定高程变化50 - 30 Ma前被张伯伦et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B22">
22<gydF4y2Ba/xref>]。<gydF4y2Ba/p>
<fig id="fig9a">
<label>(一)<gydF4y2Ba/label>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.009a"></graphic>
</fig>
<fig id="fig9b">
<label>(b)<gydF4y2Ba/label>
<graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/geofluids/2018/5975801.fig.009b"></graphic>
</fig>
</fig-group>
<p>新生代气候变化可以屏蔽海拔变化?温暖的气候条件<gydF4y2Baitalic>
ε<gydF4y2Ba/italic><sub>CO2-calcite<gydF4y2Ba/sub>小于+ 10.5‰给图<gydF4y2Baxref rid="fig3" ref-type="fig">
3<gydF4y2Ba/xref>(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B41">
41<gydF4y2Ba/xref>Δ),这将降低预期<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C低于实际观测值。而不是增加潜在的同位素平衡的范围值,这实际上会减少意味着进一步和范围,表明更少来自蒙大拿州的成土的碳酸盐形成的同位素平衡。同样,即使<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>13<gydF4y2Ba/sup>C<gydF4y2Basub>自动取款机<gydF4y2Ba/sub>接近的一个极端地质合理区间的两端−−5的6.5‰,任何额外的土壤可能代表平衡条件,同等数量将会丢失。<gydF4y2Ba/p>
<p>两个看似合理的解释存在解释为什么这么少的成土的似乎来自蒙大拿州的碳酸盐形成于同位素平衡:(1)明显的蒸发浓缩和水压力或(2)成岩蚀变。而定量古气候重建不存在完整的记录,至少在过去的40 Ma,蒙大拿州西南部有波动在一个相对狭窄的湿润半干旱条件(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B37">
37<gydF4y2Ba/xref>],中新世前,暖湿指示植物如手掌和姜经常记录的了解(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B38">
38<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B42">
42<gydF4y2Ba/xref>),与drier-adapted植物如草新兴从中新世起主导地位。因此,同位素不均衡的记录的一部分,由于水压力是最合理的解释是成土的碳酸盐的记录的一部分,而不是反映同位素平衡最频繁,所以这个解释是不太可能缺乏可靠的马pre-24数据负责。埋藏成岩作用,第二种解释是更为合理。鉴于拉拉米造山运动发生在约70至40马前(例如,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B43">
43<gydF4y2Ba/xref>)在北美西部,70年以前马地层包括众多的形成与西部内陆航道,今天大部分的地形起伏是在蒙大拿的一部分开发碳酸盐记录展示大量的不均衡。广泛传播的<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值,特别是从50 - 40马前(图<gydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig1">
1<gydF4y2Ba/xref>)可能反映了混合大气和地壳成岩水源。在这个意义上,大型观察变化<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值50 - 30 Ma前可以代表成岩的发掘和去顶导致混合水源,即使自己不能用定量值来确定绝对paleoelevation变化。<gydF4y2Ba/p>
</sec>
<sec id="sec4.5">
<title>4.5。对未来Paleoaltimetry研究的建议<gydF4y2Ba/title>
<p>在研究现代成土的碳酸盐、方面和Quade [<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B25">
25<gydF4y2Ba/xref>)指出,在某些情况下,成土的碳酸盐有更高<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>比将预测价值<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>水<gydF4y2Ba/sub>值。他们认为这影响<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值局部源水的蒸发浓缩,随后被确认在其他现代研究(综述Quade et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B15">
15<gydF4y2Ba/xref>])。Breecker et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B1">
1<gydF4y2Ba/xref>)使用的观察仪器的现代土壤在新墨西哥州主张一个春天温暖的季节偏见在成土的碳酸盐岩的形成,和Passey et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B44">
44<gydF4y2Ba/xref>]成群使用同位素来确认一个温暖的季节土壤从东非的偏见。Quade et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B15">
15<gydF4y2Ba/xref>)提出,这温暖的季节偏见的观察反映夏季地面上方的空气温度加热。然而,他泊et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B6">
6<gydF4y2Ba/xref>)发现,在一些情况下,成土的碳酸盐氧同位素值稳定偏见并未反映一个温暖的季节,潮湿的季节可用性比时间更重要的最高温度。加拉格尔et al。<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B5">
5<gydF4y2Ba/xref>)最近扩展这种方法使用的组合成群同位素和水文循环建模数据显示,成土的碳酸盐同位素组成可以反映出从sub-MAT温暖季节偏差,根据水分政权的季节性和植物覆盖,进而影响地面供暖。然而,在这些研究是极端的传播中观察到<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>来自蒙大拿的值(图记录<gydF4y2Baxref rid="fig1" ref-type="fig">
1<gydF4y2Ba/xref>),所以正如上面所讨论的,广泛的成岩蚀变是唯一合理的解释。这可能是真正的成土的碳酸盐记录已用于paleoaltimetry和极其广泛传播的地方<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值观察。这些研究可以有效地使用Δ来说<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C屏幕在同位素平衡形成的碳酸盐。<gydF4y2Ba/p>
<p>基于本研究的结果和其他最近的研究,它是适合未来paleoaltimetry研究提出修订的指导方针,包括收集垂直地层部分和横向横断面(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B23">
23<gydF4y2Ba/xref>),古土壤类型的描述和分类(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B4">
4<gydF4y2Ba/xref>,<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B45">
45<gydF4y2Ba/xref>),收集每层的至少三个结节的结节和岩相检查泥晶灰岩,而不是晶石(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B26">
26<gydF4y2Ba/xref>),收集至少一个独立的代理古气候和古植被(<gydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B46">
46<gydF4y2Ba/xref>),和筛选<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值使用Δ<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>为每个古土壤C测量(本研究)。虽然这种方法必然会更比先前的研究已经进行,它将减少不确定性paleoelevation重构和可以解释碳酸盐形成于平衡和那些都是平衡的机械化。<gydF4y2Ba/p>
</sec>
</sec>
<sec id="sec5">
<title>5。结论<gydF4y2Ba/title>
<p>许多研究试图重建paleoelevations理解古构造或paleo-geodynamic地质记录的变化依赖于成土的碳酸盐。然而,许多这些碳酸盐记录<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>变化超过合理的高程变化或将与独立证据冲突。在此,我提出了碳同位素平衡Δ所定义的<gydF4y2Basup>13<gydF4y2Ba/sup>C可以是一个有用的工具<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值。案例研究中新世和始新世有独立于古环境约束是用来建立形成平衡和不平衡的证据,和侏罗纪古土壤成土的碳酸盐的用于建立地质记录应反映他们的陨石在现代土壤源水一样。使用新的筛查工具,一个长期的记录<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值被用来重建paleoelevation和古构造的变化在落基山脉北部的美国重新评估和> 90%的同位素分析发表不通过同位素平衡测试。对于做的样品,没有明显的海拔变化量是表示在过去的24马。几乎所有的马pre-32显示显著的改变,可能是信号的上升是最好的定义为寻找同位素不均衡。然而,这排除了使用<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>值量化paleoelevation重建。其他以前公布的记录可能需要类似的评估。最后,协议建议未来paleoaltimetry研究克服许多挑战,概述了。未来的工作将努力理解更加清晰的广泛的离职<gydF4y2Baitalic>
δ<gydF4y2Ba/italic><sup>18<gydF4y2Ba/sup>O<gydF4y2Basub>碳水化合物<gydF4y2Ba/sub>古土壤的变化记录相比,现代系统和评估其潜在效用的化学代理埋藏环境。<gydF4y2Ba/p>
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<p>文章所讨论的新数据可用的辅助材料。<gydF4y2Ba/p>
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<p>作者宣称没有利益冲突有关的出版。<gydF4y2Ba/p>
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<p>Jen棉辅助与样本收集和准备和罗拉温盖特和稳定同位素分析。这项研究是由美国国家科学基金会(美国)(# 1024535)。<gydF4y2Ba/p>
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