纽芬兰西北部下寒武统Forteau组碳同位素的活性作用和有机成岩作用——δ~(13)C的化学地层学意义

岩石特征和成岩作用是造成下寒武统Fortean组灰岩地层中δ~(13)C_(碳酸盐)变化的主要因素.鲕粒的δ~(13)C值表明浅海海水的ΣCO_2为-1.0‰～0.0‰.Salterella和古杯可能对构成其骨骼的CaCO_3的碳同位素组成产生活性影响.早期骨骼生物的多样化使得前寒武-寒武系界线处的碳同位素生物地球化学旋回变得复杂化,致使下寒武统及更年轻沉积物δ~(13)C化学地层学研究和同位素质量平衡计算更加困难.在碳同位素化学地层学技术被有效地运用到该界线以前,还需在其它地区的下寒武统剖面上完成类似于本文的研究.     

青梅酒中乙醇稳定碳同位素的测定

建立了气相色谱-稳定同位素比值质谱法测定青梅酒中乙醇的稳定碳同位素比值(δ~(13)C)。青梅酒与丙酮混合后,用GC-IRMS法测定乙醇的δ~(13)C值。结果表明,该方法能快速准确的测定青梅酒中乙醇的碳稳定同位素比值,准确率和精确度均满足测定需求。通过测定4个品牌青梅酒中乙醇的δ~(13)C值,品牌A、B、C和D青梅酒中乙醇δ~(13)C值分别为-13.87‰~-13.56‰、-14.30‰~-13.60‰、-14.29‰~-13.86‰和-14.09‰~-13.52‰。表明本方法前处理简单、测定结果准确,可用于青梅酒的产地溯源。     

第四纪巴哈马海滩岩的成岩作用:岩石和同位素特征

碳酸盐海滩岩是巴哈马圣萨尔瓦多岛很多海滩上常见的一种岩石类型.沿该岛北部、西部及南部岸线出露的海滩岩,常以出现文石针胶结物、泥晶化颗粒和泥晶包壳为其特征,而这些都是早期海水潜流带的成岩标志.这里的海滩岩全岩δ~(13)C值是+4.75‰,δ~(18)值为-0.75‰(PDB),与文石针单矿物胶结物和未固结海滩砂的碳、氧同位素成分相同.岩内现代人工制品的包体表明,这些岩石属全新世沉积.该岛西边有一处海滩岩覆盖有钙结砾岩壳,说明它们曾长期暴露地表,并发育有伴随富有机质土壤形成的渗流风化作用.这类岩石具有低镁方解石胶结物、文石胶结物和泥晶环边转化成低镁方解石的新生变形特点,并且有任意分布的针-纤状方解石、钙质丝体以及泥晶网络等特征.这些海滩岩的全岩δ~(13)C值范围是+3.66‰到-6.85‰,δ~(18)O则从-2.16‰到-3.68‰.上述样品δ~(18)C值如此之宽的原因,可能与单样内淡水渗流与淡水和(或)海水胶结物比值变化有关.分离出来的淡水潜流胶结物比海水胶结物稍微富存同位素,而淡水渗流胶结物含更轻的同位素.上述成岩特征表明海滩岩经历了海水潜流到淡水潜流及淡水渗流成岩环境.这种成岩序次一般起因于海平面下降.据岸线环境的沉积标志以及它们在淡水潜流和淡水渗流环境延长滞留等现象皆说明这类海滩岩可属于晚更新世.     

商品植物油的稳定碳、氢同位素比值的测定

建立了元素分析-同位素比率质谱联用技术(EA-IRMS)分析植物油样品的稳定碳、氢同位素比值的方法,利用该方法测定了13份玉米油、20份大豆油、20份花生油以及15份植物调和油的δ~2H值和δ~(13)C值。结果发现:三种植物油的δ~(13)C值范围分别为:玉米油-30.475‰~-14.15‰、大豆油-30.11‰~-25.103‰及花生油-29.775‰~-24.44‰,三种植物油的δ~(13)C值存在显著性差异(p0.01)。剔除部分可能掺假样品后得到玉米油、大豆油和花生油的δ2H值范围分别为-277.431‰~-261.493‰、-262.658‰~-232.687‰和-290.164‰~-231.233‰,δ~(13)C值分别为-16.606‰~-14.15‰、-25.98‰~-25.103‰和-29.775‰~-26.032‰,无论是δ2H值还是δ~(13)C值,三种植物油样品之间都具有显著性差异(p0.01)。此外,植物调和油的δ2H值分布较广,在-260.033‰~-220.234‰之间。通过植物调和油与三种植物油的碳、氢同位素比值的二维分布对比,可以更为全面的评价和鉴别市售植物油的掺杂掺假情况,为市售植物油的掺假鉴别提供了一定的研究基础和技术支持。     

波罗的海的半石化软体动物壳中氧和碳的同位素成分作为一种古盐度的指示标志

软体动物壳中的δ~(13)C和δ~(13)O同位素成分,主要通过水和被溶解的碳酸氢盐同位素成分测定.水的δ~(13)O值表现出与波罗的海含盐度的明显相关性.根据半石化(subfossil)壳中碳酸盐骨骼的δ~(13)O值,可利用这种相关性作为恢复古盐度和划分海洋沉积物的一种基础.壳中的δ~(13)C值主要是通过陆相成因的碳酸氢盐的同位素成分测定的,尤其是通过生活于近临滨海带的Lymnaea bal-thica碳酸钙骨骼中的同位素成分测定.根据δ~(13)O资料,调查区(爱沙尼亚的西部和西北部沿海带)的盐度在Littorina阶为最高(大约9～11‰)。通常Limnaea阶的含盐度与现代的含盐度相似,但在某些情况下可能还超过现代的2～3‰.     

乳及乳制品中稳定碳同位素比的研究

目的建立元素分析-稳定同位素比质谱法(elemental analyzer-isotope ratio mass spectrometry,EA-IRMS)测定乳及乳制品中δ~(13)C值的检测方法。方法本文研究了样品前处理、进样量、不同标样标定等对测定结果的影响,通过优化仪器工作条件,建立了稳定同位素比质谱仪测定乳及乳制品中碳同位素比(δ~(13)C)的方法,并用该方法对20余种品牌的乳及乳制品及3位哺乳期的母乳进行检测。结果研究数据表明,不同种类的乳汁δ~(13)C数值有明显差异:牛乳及其制品δ~(13)C值位于-16.50‰~-20.42‰,羊乳及其制品δ~(13)C值位于-22.38‰~-22.95‰,母乳δ~(13)C值为-23.17‰~-27.30‰。结论本方法根据羊乳和与牛乳δ~(13)C特征数值的差异,可以进行乳品纯正性判别。该方法精密度为0.04‰~0.24‰,小于常规0.3‰的要求,稳定性好、准确度高,操作简便,为乳及乳制品的鉴别提供了技术支持和理论基础。     

印度卡纳塔克邦元古代Kaladgi群、Badami群与Bhima群沉积碳酸盐的稳定同位素地球化学特征

本文对印度南部卡纳塔克邦中晚元古代(10-20亿年前)Kaladgi群、Badami群与Bhima群的沉积碳酸盐建造的同位素进行了研究.Kaladgi群中白云岩与灰岩的δ~(18)C值(0.3±1.2‰[PDB])与先前根据地质学和沉积学所得出的结论相一致,即这套岩系为正常的海相碳酸盐沉积.而上覆的Badami群与Bhima群中的白云岩的δ~(13)C平均值却明显增高,其平均值为3.4±0.5‰[PDB],显示出与原始高盐度(蒸发)环境的成因联系.但是这两种碳酸盐的δ~(18)O值非常相似(分别为21.7±1.3‰和21.1±1.2‰[SMOW]),呈现出前寒武纪碳酸盐岩贫δ~(18)O的特征.     

气相色谱/燃烧炉/同位素比质谱法溯源分析黄油中5种类固醇激素

建立了黄油中雌酮、α/β-雌二醇、雌三醇和孕酮5种类固醇激素的气相色谱/燃烧炉/同位素比质谱(GC/C/IRMS)溯源方法。样品经乙酸乙酯-环己烷(1:1,V/V)提取,经凝胶渗透色谱(GPC)净化和半制备液相色谱(Pre-HPLC)纯化,纯化液经HP-5MS(30 m×0.25 mm,0.25μm)柱分离,GC/C/IRMS溯源分析和气相色谱-质谱(GC/MS)定性和定量分析。黄油中外源性激素δ~(13)C值-30‰,内源性激素δ~(13)C值-27‰,其中黄油中外源性孕酮δ~(13)C值=-30.59‰±0.12‰,内源性孕酮δ~(13)C值范围在-26.83‰±0.25‰与-23.80‰±0.33‰之间,单因素方差分析(p值=0.0090.05)显示内源性孕酮和外源性孕酮的δ~(13)C值存在显著差异性。经模拟实验显示,实际样品中引入外源性激素的δ~(13)C值与外源性激素δ~(13)C值具有同源性。方法灵敏度为15～100ng,方法批内精密度为0.11‰～0.17‰,批间精密度为0.16‰,Pre-HPLC的馏分接收是同位素分馏现象发生和影响测定准确性的主要阶段。结果表明,本方法准确性和特异性好,GC/C/IRMS是鉴别激素来源的有效工具。     

酒石酸作为碳同位素内源标志物在食品掺假检测中的应用

研究了葡萄汁和葡萄酒中总糖、乙醇和酒石酸的碳同位素特征,结果显示产地影响上述3类物质的碳同位素组成(δ~(13)C_(VPDB)值),4地区样品的总糖分布范围为-28.13‰~-23.25‰,乙醇的分布范围为-29.93‰~-24.23‰,酒石酸的分布范围为-24.49‰~-20.01‰;酒石酸与总糖的δ~(13)C_(VPDB)值之间呈线性正相关关系(R~2=0.94),与乙醇的δ~(13)C_(VPDB)值的相关系数为(R~2=0.96);模拟实验表明,葡萄汁中掺入甘蔗糖、葡萄酒中加入玉米酒精后,总糖和乙醇的δ~(13)C_(VPDB)值均随掺入量的增加而逐渐偏正,但酒石酸的δ~(13)C_(VPDB)值不变,而且也不受发酵的影响。选择酒石酸作为总糖和乙醇的碳同位素内源标志物可用于葡萄汁掺糖检测和"完全无添加"葡萄酒掺乙醇检测,文中也对比了不同检测模型的优劣。     

液相色谱/元素分析仪-同位素质谱法鉴定蜂蜜 掺假的方法改进

目的改进液相色谱/元素分析仪-同位素质谱法鉴别蜂蜜掺假的方法。方法对现有欧盟标准方法优化液相色谱条件,结合元素分析仪-同位素质谱法,将二糖分离为麦芽糖、蔗糖,提出一个新的参数—麦芽糖、蔗糖δ~(13)C值之差δ~(13)C_(M-S)。结果根据本研究检测113个国内外不同来源纯正蜂蜜样本的数据,提出纯正蜂蜜δ~(13)C值新要求:蜂蜜蛋白质与蜂蜜同位素差值δ~(13)C_(P-H)大于-0.97‰;果糖、葡萄糖δ~(13)C值之差δ~(13)C_(F-G)在-0.60‰至0.56‰范围内;麦芽糖、蔗糖δ~(13)C值之差δ~(13)C_(M-S)在-0.73‰至0.98‰范围内;各个组分δ~(13)C最大差值δ~(13)C_(max)小于2.05‰;根据上述4个参数来确认蜂蜜是否掺假。在日常检测和市场销售的160个样品中,原方法阳性检出率为16.2%,而新方法阳性检出率达21.9%。结论本研究提升了蜂蜜掺假检测能力,此方法的建立更好、更精确打击掺假的同时,也维护消费者权益。     

梨白兰地中乙醇碳同位素分布特征研究

利用元素分析-稳定同位素比值质谱仪测定梨白兰地原料的糖中δ13C,发酵后用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱法分析乙醇中碳稳定同位素比值(δ13C)。结果显示梨的糖中δ13C值分布在-27‰~-25‰,而发酵后的乙醇δ13C集中在-30‰~-27‰,且糖与乙醇的δ13C具有良好的线性正相关关系(R2=0.98);白兰地精馏过程中乙醇出现反蒸汽压分馏效应,但酒体部分(50%vol~80%vol)δ13C值波动较小,重现性较好,且与发酵醪中的δ13C值较一致。模拟实验表明,乙醇δ13C值与玉米酒精含量和蔗糖含量成正相关关系,发酵前添加蔗糖和玉米酒精均会改变产品中乙醇δ13C值,因此碳稳定同位素技术可作为检测白兰地中C4来源的酒精或发酵前C4植物糖掺假的鉴别手段。     

基于稳定同位素比值鉴别鱼翅干制品的品质

建立了基于元素分析-同位素比值质谱联用技术(EA-IRMS)分析鉴别鱼翅干制品品质的方法。在测定真鱼翅干制品的稳定碳、氮同位素组成的基础上,获得了真鱼翅干制品的δ13C值、δ15N值区间,通过对比待测样品与真鱼翅样品之间的差异,进而对待测样品进行真假鉴别。利用本方法共测定了24份鱼翅样品的碳氮同位素比值,结果发现:真鱼翅和假鱼翅的碳氮同位素比值有着显著差别,真鱼翅样品的δ13C和δ15N值分别分布在-16.553‰~-11.065‰和8.803‰~19.122‰之间;而假鱼翅样品的δ13C和δ15N值范围分别为-18.122‰~-16.507‰和6.253‰~7.313‰。通过碳氮同位素比值这两个指标的综合判定,得到24个鱼翅样品中有11个假鱼翅样品。该方法可简便、快速地鉴别鱼翅干制品的品质,同时可弥补PCR检测技术无法判断用鲨鱼下角料压模而成的鱼翅干制品的局限性。     

利用GC-C-IRMS技术追溯食醋的来源与制作工艺

利用同位素技术测定食品中的δ13C值已经成为食品质量检验的一种重要手段。该实验中,通过有机溶剂稀释与气相色谱-燃烧-同位素比值质谱联用(GC-C-IRMS)方法来测定3种工业用冰醋酸、2种食用醋酸以及14种商品化食醋中的醋酸的δ13C值,发现食用醋酸的δ13C值在-11.57‰~-20.66‰之间,而工业冰醋酸的δ13C值在-24.45‰~-29.14‰之间;镇江香醋中的醋酸δ13C值在-22‰~-25‰之间,山西陈醋的δ13C值在-13‰~20‰之间,白醋的δ13C值在-14‰~-25‰之间。因此GC-C-IRMS技术不但可以区分工业冰醋酸和食用醋酸,而且可以区别部分不同来源和不同酿造工艺的食醋。     

捷克Novoveská Huta地区层状和脉状铀、钼、铜矿床的成因研究

Novoveská Huta附近的二叠系岩层中,铀、钼和铜矿化呈层状和脉状产出。矿石矿物主要有品质铀矿、铀-钛氧化物、硅铀矿、辉钼矿、黄铜矿、砷黝铜矿和黄铁矿。在层状矿体的矿石中硫和碳的同位素出现了较大的变动(δ~(34)S从-32.7‰到+2.7‰,δ~(13)C从-27.1‰到-0.5‰)。这些数据说明了大气降水、火山成因流体和复杂来源的流体的混合。含铜矿化的石英-碳酸盐脉中δ~(34)S(从-18.8‰到-4.6‰)和δ~(13)C(从-6.3‰到-2.5‰)的较窄变化区间,说明含矿流体的深源性。二叠系火山岩是一种重要的矿源岩,火山岩中铀、钼、铜和钇的含量比沉积岩中高出2到8倍。根据U-Pb同位素测定年代,地层中成矿元素的富集是在240±30Ma以前,通过还原作用和吸附作用而形成。由于阿尔卑斯期构造运动,这些低品位的矿石(U<0.1_(w_B)％)被活化迁移。而较高品位的铀-钼矿石(U>0.1_(w_B)％)形成于130±20Ma以前,测定流体包裹体的形成温度为110～120℃。据Pb模式年龄确定铜矿化的年轻矿脉形成于115±10Ma,其形成温度为96～190℃。     

元素分析-同位素质谱法鉴定麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖掺假

目的建立元素分析-同位素质谱法(elementanalyzerstableisotopeproportionalmassspectrometry,EA-IRMS)鉴定麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖掺假的新方法。方法样品经前处理后,利用元素分析-同位素质谱仪测定蜂蜜的碳同位素比值δ~(13)C_H、蜂蜜中总蛋白质的碳同位素比值δ~(13)C_P、蜂蜜中花粉的碳同位素比值δ~(13)C_F。用麦卢卡蜂蜜中δ~(13)C值更为稳定的δ~(13)C_F值为标准,δ~(13)C_H值与其进行比较,参照GB/T 18932.1-2002《蜂蜜中碳-4植物糖含量测定方法稳定碳同位素比率法》计算方式,来建立新的计算麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖含量X(%)的计算方式。结果对纯正麦卢卡蜂蜜提出:0X(%)7,δ~(13)C_Fδ~(13)C_Pδ~(13)C_H。新方法利用测定麦卢卡蜂蜜中δ~(13)C值更为稳定的δ~(13)C_F值,代替了原有的比较不稳定的δ~(13)C_P为标准,解决了原方法对于麦卢卡蜂蜜中碳-4植物糖检测的假阳性问题。结论本方法显示出较好的准确度,大大提高了掺假检测的能力。     

花岗岩热液蚀变发生在南非威特沃特斯兰德盆地沉积后的成因证据

与威特沃特斯兰德和芬特斯多普超群含金变沉积岩空间上共存的花岗岩热液蚀变是岩浆后期形成的还是后来热液活动的产物?为帮助解决这个争论,本文对两个典型的蚀变花岗岩中以及中兰德群(威特沃特斯兰德超群)含金的金伯利矿层和不整合上覆的芬特斯多普接触带中蚀变产物的碳同位素和流体包裹体成分进行了研究。蚀变花岗岩中热液碳结核的δ~(13)C(-25.7‰～-36.0‰)和芬特斯多普接触带露头中结核状碳(小污斑)(-20.6‰～-32.4‰)的δ~(13)C值很小,显示出有机成因,而不符合岩浆成因。蚀变花岗岩中石英和含金矿层内剪切带中石英流体包裹体至少有两点是相同的。点是所有蚀变花岗岩及含金岩层剪切带中的流体包裹体都含有H_2O、CH_4,不含子矿物,高盐度(NaCl达到30w_B％以上),低均一温度(通常90～250℃),以Na和Ca阳离子为主,具有成岩地层卤水和(或)退化变质流体等特征。另一点,热液蚀变花岗岩和含金矿层中的流体和稳定同位素特征表明花岗岩蚀变不是岩浆后期的热液蚀变。这些数据说明了主要部分的蚀变是沉积物脱水作用于花岗岩和含金岩层的结果。因此,热液蚀变花岗岩并不是Klemd和Hallbaner(1987)及Robb和Meyer(1987,1990)认为的那样是威特沃特斯兰德盆地中硫化物、金和碳结核的可能来源。     

太古代的碳和金

太古代及其以后的岩生金矿床中,碳酸盐化是一种显著和重要的蚀变作用,它与金有直接的成因联系,利用碳酸盐化及其蚀变组合,还可作为找矿和评价的标志.因此,对岩生矿床中的碳酸盐及其碳质的来源问题,就成了普遍重视的研究课题.本刊发表的《太古代碳的储集层及与金矿床成矿流体来源之间的关系》和《太古代的碳和金》有关太古代绿岩带金矿床中碳的来源及与金矿关系的两篇译文.旨在为从事金矿的研究者提供有关研究新资料,也希望通过它们能引起同行们的关注,并开展一些讨论.从这两篇简短而精辟的译文内容来看,文章作者通过各自的研究,提出了一些相似但侧重面不同的学术观点,即碳酸盐中的碳不是主要来源于单一的海水(碳酸盐沉积物、有机碳和海水热液碳酸盐),而与地幔的脱气作用有关.但澳大利亚的学者比较强调碳主要是来自地幔,并受区域断裂带的控制,海水来源则不是主要的,局部的岩浆来源也不是必要条件.而加拿大的学者则比较重视侵入到地壳中的岩浆熔体的脱气作用,并依据板块俯冲消减带的特征来解释碳的循环作用.作者还特别重视生物有机质在形成碳酸盐中的作用.由此看来,对这一重要而复杂的问题虽然已经取得了很大的进展,但对形成机制均一些具体问题,认识上还表现得不够一致,也许看来对立的观点是互为补充的,这有待今后进一步的研究和论证.     

δD,δ~(18)O和δ~(13)C同位素比率质谱法在鲜榨苹果汁鉴伪中的应用

为识别苹果汁中糖和水的掺假,采用同位素比率质谱法(isotope ratio mass spectrometry,IRMS)对不同品种的鲜榨苹果汁和掺假果汁的δD,δ~(18)O和δ~(13)C值进行分析确定。结果表明,鲜榨苹果汁水的δD,δ~(18)O值均显著高于外源水掺假的果汁,且掺假果汁水的δD与δ~(18)O值呈线性关系,同时δD、δ~(18)O值随掺水量增加而降低;δ~(13)C值显示鲜榨苹果汁中糖组分含量分别为:果糖-25.64‰～-26.83‰,葡萄糖-25.01‰～-26.36‰,二糖-22.41‰～-23.24‰;果糖、葡萄糖、二糖占总糖的百分比范围分别48.84%～52.39%,14.34%～28.85%,10.47%～18.78%,未检出寡糖,掺假果汁二糖的δ~(13)C值不在上述范围。说明鲜榨果汁与掺假果汁的碳氢氧稳定同位素比率存在着差异,可进一步探索建立数据库以用于市售鲜榨苹果汁掺假的判别,为IRMS在果汁鉴伪中的应用提供试验依据。     

元素分析/液相色谱-碳同位素比值质谱法在纯正 苹果汁掺假鉴别中的应用

目的建立一种鉴别检测苹果汁掺假情况的元素分析/液相色谱-同位素比值质谱法(elemental analysis/liquid chromatography-isotope ratio mass spectrometry,EA/LC-IRMS)。方法通过对不同产区不同种类118个纯正苹果汁的糖、有机酸、果糖、葡萄糖、二糖、寡糖碳同位素比值(δ~(13)C值)的测定,建立纯正苹果汁同位素数据库进而提出纯正苹果汁应满足的δ~(13)C值要求。结果有机酸和糖差值Δδ~(13)CO-S在-1.38‰至1.09‰范围内,果糖和葡萄糖差值Δδ~(13)CF-G在-0.70‰至0.57‰范围内,而各组分最大差值Δδ~(13)Cmax4.36‰。对市售105个苹果汁进行检测,采用本方法检出32个阳性样品,而采用本实验室的糖浆标志物法仅检出12个阳性样品。结论本方法大大提高了苹果汁的掺假鉴别,有很大的实际应用潜力。     

酿造食醋中碳、氧同位素比值的测定及应用研究

以酿造食醋为研究对象,建立元素分析/连续流-稳定同位素比质谱法（EA/GasBench Ⅱ-IRMS）测定食醋总碳、水中氧同位素比值（δ13C和δ18O）的方法。通过优化稀释倍数与进样体积,得到δ13C值测定最佳条件为食醋稀释2倍,进样体积1.0 μL;通过优化平衡时间和样品体积,得到δ18O值测定时平衡时间为24 h,样品体积为500 μL。结果表明,在最佳条件下,食品样品碳同位素比测定值标准偏差（SD）值均＜0.30‰,氧的同位素比测定值的SD值均＜0.10‰,表明该测定方法的稳定性较好。山西食醋总碳δ13C值分布在-23.26‰～-20.80‰,水中氧的δ18O值在-5.66‰～-4.49‰;镇江食醋总碳δ13C值在-25.93‰～-20.70‰,水中氧的δ18O值在-8.35‰～-5.61‰;结合碳氧同位素比值分析,可以将山西老陈醋、镇江香醋和镇江陈醋区分开（P＜0.01）。