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

文摘

稳定同位素组成的成土的碳酸盐(δ¹³C_{碳水化合物},δ¹⁸O_{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δ¹⁸O_{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δ¹⁸O_{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δ¹³C_orgcarbonate-occluded或剖面有机质组成,Δ¹³C =δ¹³C_{碳水化合物}- - - - - -δ¹³C_org。基于51现代土壤季风、大陆和地中海水分政权,Δ¹³C = + 15.6±1.1‰(1σ),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δ¹⁸O_{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δ¹⁸O_{碳水化合物}值使用Δ¹³为每个古土壤C测量。

1。介绍

在许多环境中,土壤碳酸盐(CaCO形式₃)在应对季节性干燥的HCO结节₃⁻丰富的间隙水,导致碳酸盐过度饱和(例如,1,2])。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⁻¹;(3]),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4])。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,(5,6]),成土的碳酸盐已经广泛用于重建过去的环境条件。

碳同位素组成(δ¹³C_{碳水化合物})已被用来重建古植被的组成(例如,7];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(δ¹³C_org)重建paleo-CO₂水平([8- - - - - -10)和许多其他)和paleo-productivity(例如,11,12])。值δ¹³C_{碳水化合物}可以反映三个来源的公司₂(例如,(4):(1)开放系统的土壤有机质的氧化,(2)大气CO₂,(3)有限公司₂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₂被限制为沼泽和湿地环境(例如,6,13])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₂来自土壤有机质氧化和大气CO₂。

氧同位素组成(δ¹⁸O_{碳水化合物})的成土的碳酸盐反映了降水和温度δ¹⁸O组成的碳酸盐结晶的液体(例如,(14]),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。15])。而很少有研究关注δ¹⁸O_{碳水化合物}为了纯粹的气候(如[16]),δ¹⁸O_{碳水化合物}最常被用来考虑构造问题。当一个气团上升地形障碍,大气δ¹⁸O价值剩余的水蒸气变得越来越消极由于瑞利蒸馏(例如,17])。作为一个结果,δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸可以在全球范围内估计(阿18]或州以及地区与地区之间的基础上(例如,19- - - - - -21])的变化δ¹⁸O_{碳水化合物}通过地层连续可以用来推算出高程变化。

1.1。使用的挑战δ¹⁸O_{碳水化合物}Paleoaltimetry研究

使用各种各样的潜在挑战δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸O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[15])。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δ¹⁸O_{碳水化合物}值。例如,图1显示了一个长期δ¹⁸O_{碳水化合物}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22]),在大约五百万年时间的垃圾箱,在传播δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸O递减率(~ 2.8‰公里⁻¹;(18]);一个假设高低之间的最大距离δ¹⁸O_{碳水化合物}价值观代表了最大可能的~ 4.5公里,和第二个使用的意思δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸O_{碳水化合物}数据不考虑任何考虑的“好”与“坏”的数据点。

第二个问题是最近后于和谢尔登23)单垂直地层的地层富达部分担忧。这些作者测量δ¹⁸O_{碳水化合物}值从一个古土壤在multi-km横向调查,发现一系列~ 8‰(图2)。明星在图2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?

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[15])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δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸O_{碳水化合物}值从成土的碳酸盐改善陆地古气候重建和paleoaltimetric重建。

2。方法

完善的使用δ¹⁸O_{碳水化合物}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( )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⁻¹。Delthorny土壤系列( )代表一个钙旱成土形成的垫21.6°C和304毫米年的地图⁻¹。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(δ¹³C_org)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(δ¹³C_{碳水化合物}和δ¹⁸O_{碳水化合物})获得micro-drilled微晶质碳酸盐样品( 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。

降水δ¹⁸O估计Guvo和Delthorny土坑网站获得使用在线同位素降水计算器(OIPC;(24]),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Quade25和他泊et al。6),和讨论的地质数据来自22,26,27]和[23,28]。所有新数据编译的补充材料(可用在这里)。

2.1。解释框架

方面(2,9)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4]。不过,短暂δ¹³C_{碳水化合物}成土的碳酸盐的价值应该反映的三个组件的有限公司₂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 CO₂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₂和大气有限公司₂)将反映土壤内的深度位置2),原位研究有限公司₂混合在土壤反映维Fickian扩散(不同;(1,2])。特征深度以下,模仿和观察> 30厘米,土壤同位素有限公司₂和δ¹³C_{碳水化合物}值应该在同位素平衡。图3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C₄光合作用的第一个进化(29日),他们都应该反映左栏上的分布,描述了植物使用C₃光合作用途径。最近的碳酸盐更复杂,可以反映出一个纯C₃生态系统,混合C₃- c₄生态系统,或过去~ 8马,一个潜在的几乎纯C₄生态系统。

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3,这种关系应该如下:

土壤形成的C同位素平衡也应该在O同位素平衡;因此,Δ¹³C可以作为筛选工具,以确定哪些δ¹⁸O_{碳水化合物}值可以可靠地解释。

3所示。结果

图4显示δ¹³C_org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2)理论框架以及原位测量的研究中观察到的土壤气体δ¹³C和共存δ¹³C_org(1,2,25]。

测量δ¹³C_{碳水化合物}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‰。Δ¹³C从16.5到17.8不等。测量δ¹³C_{碳水化合物}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‰。Δ¹³C从16.2到17.1不等。

图5情节δ¹³C_{碳水化合物}与δ¹³C_org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。6]从加州网站与地中海气候(winter-wet)和方面和Quade [25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( )之间的δ¹³C_{碳水化合物}和δ¹³C_org这是非常重要的( )。Δ派生的经验¹³+ 15.3‰(即C值。,截距图5),该理论Δ密切匹配¹³C值给出了方程(1)。Δ均值¹³所有51土壤C值为+ 15.6±1.1 (1σ),也匹配方程(1),将被用作平衡的门槛。

4所示。讨论

4.1。解释非平衡Δ¹³C值

棉花等。26)使用δ¹³C_org和植物岩(化石植物>)来重建C的比例₄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% C₄。然而,成土的碳酸盐来自同一地层剖面显示50% C₄植物和有δ¹⁸O_{碳水化合物}值从13.4到14.5‰(SMOW),它们的值在图1那个时期。使用Δ定义的经验¹³C + 15.6±1.1(1的价值σ),可以确定这两个植被情况最有可能是正确的,但也是否δ¹⁸O_{碳水化合物}值提供了一个有意义的约束对大气降水。与Δ¹³C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6)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δ¹⁸O_{碳水化合物}值不太可能反映大气降水。事实上,那些作者指出,δ¹⁸O_{碳水化合物}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6)。然而,如果没有这些信息,可以使用Δ相同的结论¹³屏幕平衡(图C值6)。

4.2。筛选δ¹⁸O_{碳水化合物}值使用Δ¹³C

回到图2开放的问题是,如果有的话,成土的碳酸盐δ¹⁸O_{碳水化合物}值可以用从瓦萨奇古土壤形成(23,28,30.确定paleoelevation]。测量Δ¹³样沿着单一的古土壤C值介于12.4 - -19.1‰,伴随着δ¹⁸O_{碳水化合物}值的范围从18.5 - -26.3‰(SMOW)。使用经验Δ决定¹³C + 15.6±1.1(1的价值σ),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2)。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23,28)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Δ¹³C值低于±2σ信封在经验平衡值。这是符合他泊et al。(6)观测的影响在现代土壤和渍害的地区δ¹³C_{碳水化合物}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28在同位素平衡形成(图7(一))。通过筛查出非平衡值,最大射程δ¹⁸O_{碳水化合物}值滴~ 11‰~ - 6.5‰,和意思δ¹⁸O_{碳水化合物}值增加从~ 22.4‰~ 22.9‰。使用全球δ¹⁸O递减率Poage和张伯伦(18),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。

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Δ¹³C值提供了一个强大的筛查工具的理解δ¹⁸O_{碳水化合物}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。

还有其他的应用程序与非平衡Δ古土壤¹³C值可以提供宝贵的见解土壤生产力(例如,4]),土壤排水如上描述(例如,[6]),或重建地图在干旱系统(31日]。陪同δ¹⁸从古土壤与非平衡ΔO值¹³C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。

4.3。验证的意义δ¹⁸O_{碳水化合物}值

验证δ¹⁸O_{碳水化合物}值反映了源水δ¹⁸O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(27]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(32]。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¹³C(图7 (b)),还有一个意思δ¹⁸O_{碳水化合物}值为26.25±0.65‰(1σ)。使用13±4°C的重建垫(27)和测量δ¹⁸O_{碳水化合物}值,大气水δ¹⁸O组合−4.8±0.9‰(图8;高度的灰色盒子包括±2σ)。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,5,33- - - - - -35]),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δ¹⁸O_水−6.3‰,经季节性因素调整后(即,March–September, representing the most likely season of carbonate formation; [5)的意思δ¹⁸O_水−4.1±2.3‰(图8)。内的年平均价值2σ重建价值的不确定性和降水的季节性调整预测范围δ¹⁸O包括重建的值(图8),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δ¹⁸O_{碳水化合物}清楚地反映它们的源水值。此外,δ¹⁸O_{碳水化合物}数据表现出低变异性(即。、低σ)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(27]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。

4.4。对蒙大拿Paleoelevation记录

如前所述,此处的目标之一是提供更好的长期约束δ¹⁸O_{碳水化合物}记录被用来重建paleoaltimetry paleoelevation。图1显示了成土的碳酸盐的大型数据集δ¹⁸O_{碳水化合物}来自蒙大拿州西南部的值(22),可以重新评估的新Δ¹³C同位素平衡的判据。对于大多数的网站数据库,δ¹³C_{碳水化合物}值发表,但是独立从古植被的研究可以用来限制约束δ¹³C_org。而价值的差异δ¹³C_{自动取款机}将改变C的绝对值的预期₃植物一个拉图3,重建新生代δ¹³C_{自动取款机}通常是围绕−6‰,显示相对较少的变化(36),和Retallack说道37重建该地区长期气候稳定,所以预期的C₃植物δ¹³C_org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C₄植物,只有经验Δ¹³C标准是需要屏幕同位素平衡。然而,进化后的C₄植物,δ¹³C_org和δ¹³C_{碳水化合物}都是转向更积极的价值观如果C吗₄植物。基于植物岩的研究(38)和古土壤C同位素(26,39,40],C₄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₃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% C₄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。22(图)形成的同位素平衡9(一个))。如果一个允许~ C多50%₄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¹³C由另一个1.5‰(或者,这可能被认为是将> + 3σ),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9 (b)),没有明显的模式δ¹⁸O_{碳水化合物}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,δ¹⁸O_{碳水化合物}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。

新生代气候变化可以屏蔽海拔变化?温暖的气候条件ε_CO2-calcite小于+ 10.5‰给图3(41Δ),这将降低预期¹³C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δ¹³C_{自动取款机}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。

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(37],中新世前,暖湿指示植物如手掌和姜经常记录的了解(38,42),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,43)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δ¹⁸O_{碳水化合物}值,特别是从50 - 40马前(图1)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δ¹⁸O_{碳水化合物}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。

4.5。对未来Paleoaltimetry研究的建议

在研究现代成土的碳酸盐、方面和Quade [25)指出,在某些情况下,成土的碳酸盐有更高δ¹⁸O_{碳水化合物}比将预测价值δ¹⁸O_水值。他们认为这影响δ¹⁸O_{碳水化合物}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。15])。Breecker et al。1)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。44]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。15)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。6)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。5)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δ¹⁸O_{碳水化合物}来自蒙大拿的值(图记录1),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δ¹⁸O_{碳水化合物}值观察。这些研究可以有效地使用Δ来说¹³C屏幕在同位素平衡形成的碳酸盐。

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(23),古土壤类型的描述和分类(4,45),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(26),收集至少一个独立的代理古气候和古植被(46),和筛选δ¹⁸O_{碳水化合物}值使用Δ¹³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。

5。结论

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δ¹⁸O_{碳水化合物}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¹³C可以是一个有用的工具δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸O_{碳水化合物}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δ¹⁸O_{碳水化合物}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。

数据可用性

文章所讨论的新数据可用的辅助材料。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

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)。

补充材料

补充材料包括两个补充数据表。(补充材料)

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