影响海水氧同位素的三大因素
影响海水氧同位素的三大因素
已知氧气同位素有12种,其中氧气13至氧气24,其中氧气16、氧气17和氧气18属于稳定型,其他已知的同位素都有自己的放射性,其半衰期不到三分钟。用途是:生物呼吸、冶金和化学。然而,同样的氧气同位素在海洋科学研究中也起着许多作用。科学家可以通过氧同位素的值来计算海水的工作温度。

一九五三年,Epstein等人根据实验结果,首次公布了方解石碳酸钙温度转换方程式,经多位科学家讨论批准,并于一九九一年Hays and Grossman综合先人讨论,对方解石同位素温度方程式进行分类整理。另一种由碳酸钙组成的矿物质-散石的温度转换方程式,由Hudson and Anderson于1989年修订完成。在用氧同位素值计算工作温度时,除了用质谱仪测量碳酸钙物质氧同位素值外,还需要在碳酸钙物质组成时估算周围海水氧同位素值。测量方法是利用已知的地质基础,考虑各种可能影响海水氧同位素的因素。
目前已知影响海水氧同位素的因素包括以下三个方面:
一是冰河效应:当氧同位素较轻的水蒸气进入高纬度地区,形成下雪,然后轻水分子被封存在冰河中,直到溶解后才能返回海洋。由此也有较大的冰河发育冰期,同位素对称的海水氧比冰期的海水重约1.0~1,7‰上下。相反,如果今天的冰河完全溶解,全球对称的海水氧同位素将显示-1.0‰变化;
二、盐度和蒸发效用:当区域性海水受到天水或河流谈水注入的影响时,海水的氧同位素会因混入氧同位素较轻的水质而变轻,来源的水氧同位素会因高纬度地区来源较轻而使盐度效用更加明显。现在南极冰川氧同位素的值大约-500~-55‰,大约-32个格陵兰冰芯氧同位素~-37‰,比现在全球均匀的海水氧同位素00‰低很多;与降雨相反的蒸发也会影响该地区海水氧同位素的值。当充分的蒸腾完成后,同位素值较轻的水分不断从海水中排出,进入大气圈,会使该地区的海水氧同位素比其他地区的海水更重;
三,岩石圈和水圈的交流效果:属于一个时间尺度近千万年的交流过程,如中洋脊附近的热液和风化等。岩石圈释放的O会改变该地区海水氧同位素的值。
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