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Formation mechanisms of megadunes and lakes in the Badain Jaran Desert,Inner Mongolia

Chinese Science Bulletin 2006年第24期51卷 3026-3034页

作者： CHEN Jiansheng ZHAO Xia sheng xuefen DONG Haizhou RAO Wenbo SU Zhiguo State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering Hohai University Nanjing 210098 China Isotope Hydrology Institute of Hohai University Nanjing 210098 China Geotechnical Research Institute of Hohai University Nanjing 210098 China

Field observations demonstrate that calc-sinters occurred in the lakes of Badain Jaran Desert. 87Sr/86Sr ratios,14C,δ 13C and mineral com-positions of calc-sinters,and 3He/4He,4He/20Ne,δ 18O,δ D,pH and TDS of water from springs and lakes are analyzed in detail. The results indicate that the lake water is supplied through deep fault zone. The “ker-nel” of stabilized dunes in the Badain Jaran Desert perhaps consists of calc-sinters and calcareous ce-mentation layers. Deep-seated groundwater effuses from this “kernel” and recharges to lakes in desert. Precipitation and snowmelt water from the Qing-hai-Tibet Plateau is fed into the Badain Jaran Desert,Gurinai,Wentougaole and Ejinqi areas through the Xigaze-Langshan Fault zone. The isotopic composi-tions of groundwater in the Alax Plateau are abnor-mal due to the strong evaporation of the Gyaring and Ngoring lake water in the headstream of the Yellow River. Groundwater dissolves dissoluble fractions of rocks during its transportation through the fault zone and flows out of the mouth of spring in the Badan Jaran Desert. The dissoluble fractions are finally de-veloped into calc-sinters and calcareous cementation layers around the spring. Calci-sinters are gradually largened and eventually emerge on the surface of lake water. Eolian sands accumulate on the surfaces of calc-sinters and calcareous cementation layers,and eventually develop into dunes. Invasion of magma causes an increase in the temperature of groundwater within the faults. Groundwater evapora-tion provides water vapor for the formation of humid stabilized dunes during its upwelling. Rhizoconcre-tions found in Yihejigede indicate that the dune was formed and remained immovable 4700 years ago. The height of the megadunes is proportional to thermal quantity carried by the groundwater.

关键词：内蒙古沙漠湖泊泉水泉华断裂带地下水同位素成分形成机制

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蜗牛Achatina fulica壳体δ^(18)O环境指示意义的实验

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科学通报 2015年第20期60卷 1924-1931页

作者：鲍睿盛雪芬南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室南京210046

陆生蜗牛化石氧同位素组成能够记录古降水和古温度信息,但古环境因子影响蜗牛壳体氧同位素组成的机理仍不明确,因此越来越多的研究侧重于对现代蜗牛壳体的环境效应进行探讨,而野外采样研究很难分离出单独环境因素的贡献,研究基于控制变... 详细信息

陆生蜗牛化石氧同位素组成能够记录古降水和古温度信息,但古环境因子影响蜗牛壳体氧同位素组成的机理仍不明确,因此越来越多的研究侧重于对现代蜗牛壳体的环境效应进行探讨,而野外采样研究很难分离出单独环境因素的贡献,研究基于控制变量法的原理设计了两套实验方案,以Achatina fulica蜗牛为实验对象进行实验室培养,结果表明:(1)在相同的温湿度下,不同来源的环境水所饲养的结果均有一定的差异,并且得到分馏值与环境水δ18O值的相关性方程分别为:y=-0.4571x+1.4749,R2=0.9794(生菜叶组),y=-0.2179x+4.1566,R2=0.6821(玉米粉组);(2)在环境水来源单一、温度区间较小的情况下,温度与壳体氧同位素关系的经验方程为103lnα(Aragonite-H.2439×106T-2+48.033(R2=0.5666),这与无机碳酸盐分2O)=-1馏的相关实验结果趋势相反.实验结果表明,温度恒定的条件下,环境水是影响蜗牛壳体氧同位素组成的主导因素;在温度区间较小的条件下,温度对壳体氧同位素分馏的影响并不明显;研究结果还说明外加碳酸盐对壳体文石氧同位素组成几乎没有影响,但食物中所含的水分对蜗牛壳体δ18O值产生了不可忽视的影响.

关键词：陆生蜗牛 Achatina fulica 氧同位素组成氧同位素分馏环境指示意义

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陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成与气候

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第四纪研究 2021年第4期41卷 903-915页

作者：鲍睿盛雪芬陈骏南京师范大学地理科学学院虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023 南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023 江苏省气候变化协同创新中心江苏南京210046

陆生蜗牛响应气候环境变化敏感,其壳体化石碳氧同位素组成(δ^(13)C和δ^(18)O)具有重建古生态和古大气水文条件的巨大潜力。然而目前针对中国黄土古土壤沉积序列中蜗牛化石碳氧同位素组成开展的古环境古气候重建研究却仍然不足,根源在... 详细信息

陆生蜗牛响应气候环境变化敏感,其壳体化石碳氧同位素组成(δ^(13)C和δ^(18)O)具有重建古生态和古大气水文条件的巨大潜力。然而目前针对中国黄土古土壤沉积序列中蜗牛化石碳氧同位素组成开展的古环境古气候重建研究却仍然不足,根源在于对蜗牛壳体δ^(13)C和δ^(18)O指标气候意义的认识仍不明确。文章从现代过程研究着手,综述了目前有关蜗牛壳体δ^(13)C和δ^(18)O气候环境意义的研究进展,并指出各自指标存在受控因子的复杂性和多解性等问题。通过总结这些研究认为:陆生蜗牛壳体δ^(13)C值主要通过反映植物(尤其C3)δ^(13)C值变化来进一步响应当地降水量变化,进而指示环境的干湿程度,但同时需要考虑环境碳酸盐、大气CO_(2)等额外因子对壳体δ^(13)C的影响;壳体δ^(18)O值可以在较大程度上反映大气降水δ^(18)O值变化,但同时需要考虑蒸发作用和温度等因素对壳体δ^(18)O的影响;壳体δ^(13)C和δ^(18)O在作为气候指标时常受区域和蜗牛种属等因素影响。此外,还介绍了目前中国北方黄土地层中蜗牛壳体化石稳定同位素组成重建季风变化的研究进展和近十年来有关蜗牛壳体团簇同位素新方法的研究进展。最后,论文针对壳体δ^(13)C和δ^(18)O指标存在的问题提出可能的解决办法,并对以后蜗牛碳氧同位素古环境研究方向进行展望。

关键词：陆生蜗牛壳体δ^(13)C和δ^(18)O 植被组成降水δ^(18)O 气候变化

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中国超基性岩封存CO_2的潜力研究

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第四纪研究 2011年第3期31卷 447-454页

作者：盛雪芬季峻峰陈骏南京大学地球科学与工程学院表生地球化学研究所南京210093

大气CO_2浓度上升引起的气候效应正受到国际社会的高度关注。超基性岩石与CO_2反应可生成稳定的碳酸盐矿物而永久性地固定CO_2,有效地降低人类活动排放到大气中CO_2浓度,从而缓解日趋严重的温室效应带来的全球气候恶化。根据各省《区域... 详细信息

大气CO_2浓度上升引起的气候效应正受到国际社会的高度关注。超基性岩石与CO_2反应可生成稳定的碳酸盐矿物而永久性地固定CO_2,有效地降低人类活动排放到大气中CO_2浓度,从而缓解日趋严重的温室效应带来的全球气候恶化。根据各省《区域地质志》记载的超基性岩体的岩石学、地球化学资料,按照公式:T=1/3·a·t·r·d·(1-φ)计算,对各省市自治区的CO_2封存量进行了详细统计和评估。计算表明,中国超基性岩封存CO_2的潜力巨大,总封存量可达13.02×10^(12)t CO_2,约为2008年全国CO_2总排放量的1887倍。其中超过11.55×10^(12)t CO_2的封存量(占全国总量的89%)在西藏和新疆地区,其他地区占全国的11%,总量达到1.46x10^(12)t CO_2,相当于2008年全国总排放量的212倍,因此具有较高的碳封存潜力。由于各省工业产业结构分布的不均匀导致CO_2排放量有着很大的差异,因此利用超基性岩封存CO_2的潜力相差悬殊。东南沿海和华南地区等经济发达地区相对封存储最较少,应考虑其他方式来封存。

关键词： CO2 温室效应超基性岩 CO2封存能力

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银同位素在行星和地球科学中的研究进展

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地球科学 2021年第12期46卷 4390-4404页

作者：朱原峰董戈刘茜盛雪芬魏海珍南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210023 南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023 中国科学院比较行星学卓越创新中心安徽合肥230026

系统梳理了放射性Pd-Ag体系银同位素在行星科学中的发展概况以及稳定银同位素在环境科学示踪和金银矿床中的研究进展.在太阳星云以及行星核的形成过程中,由于^(107)Ag可由^(107)Pd经β衰变产生,而挥发性元素的耗散又会造成早期Pd/Ag的分... 详细信息

系统梳理了放射性Pd-Ag体系银同位素在行星科学中的发展概况以及稳定银同位素在环境科学示踪和金银矿床中的研究进展.在太阳星云以及行星核的形成过程中,由于^(107)Ag可由^(107)Pd经β衰变产生,而挥发性元素的耗散又会造成早期Pd/Ag的分异,使得Pd-Ag同位素体系可以用于早期太阳系的活动历史研究,例如定义行星核的形成、限定行星形成时代.在稳定银同位素体系中,已探明银同位素组成(δ^(109)Ag)变化范围为-1.0‰~+2.3‰.稳定银同位素组成在不同环境的样品中具有类似于"指纹"特性,可用于确定污染物来源,追溯污染物环境过程,还原真实的环境系统.在金银矿床研究中,具有显著变化的银同位素组成使其在贵金属矿床的形成及演化机制上具有直接的应用意义.目前银同位素在解答行星科学及地球科学等诸多领域问题上仍存在一些尚未解决的难题,例如放射性Pd-Ag体系中太阳系初期^(107)Pd/^(108)Pd比值的精确限定、环境及矿床中银迁移沉积的物理化学过程的复杂耦合同位素分馏机制的确定等.

关键词：银同位素放射性Pd-Ag体系环境污染物示踪金银矿床地球化学

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表生地球化学数据库及大数据研究进展

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高校地质学报 2021年第1期27卷 58-72页

作者：许义江李成龙谈昊林盛雪芬表生地球化学教育部重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210023

表生地球化学是研究地球表层系统的交叉学科,与气候、环境、人类活动等密切相关。随着大数据时代的来临,表生地球化学正面临着新的机遇和挑战。为了给深时数字地球(Deep-time Digital Earth,DDE)科学计划的数据平台建设提供借鉴和参考,... 详细信息

表生地球化学是研究地球表层系统的交叉学科,与气候、环境、人类活动等密切相关。随着大数据时代的来临,表生地球化学正面临着新的机遇和挑战。为了给深时数字地球(Deep-time Digital Earth,DDE)科学计划的数据平台建设提供借鉴和参考,文章对现有的表生地球化学领域的数据及其数据库进行了初步调研。结果表明,表生地化数据具有多元化、跨学科的特点,大多数的数据处于缺乏统一标准和非结构化状态;诸如GEOTRACES、PANGAEA等大型数据库具有相对成熟的数据标准和数据管理经验,SISAL数据库在数据结构化的层面上取得了关键成果,都为表生地球化学数据库的进一步建设和完善提供了基本方法和参考经验。文章最后提出表生地球化学大数据建设应以研究目标和需求为导向,组建相应专题科研工作组,集中力量,全面推动学科数字化。

关键词：表生地球化学数据库大数据 SISAL

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洛川黄土纳米尺度观察:纳米棒状方解石

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地质论评 2005年第6期51卷 713-718,i0005-i0006页

作者：陈天虎陈骏季峻峰徐惠芳盛雪芬合肥工业大学资源与环境工程学院南京大学地球科学系 Department of Geology and Geophysics University of WisconsinMadisonWI53706USA

本文对洛川黄土剖面典型样品进行了透射电镜分析,发现黄土中存在纳米棒状方解石.此类方解石直径30～50 nm,长度几百纳米至几微米.纳米棒状晶体有圆滑地粗细变化和弯曲现象,偶见晶体连接成树枝状或晶体直角连接形成框架状形态.X-射线能... 详细信息

本文对洛川黄土剖面典型样品进行了透射电镜分析,发现黄土中存在纳米棒状方解石.此类方解石直径30～50 nm,长度几百纳米至几微米.纳米棒状晶体有圆滑地粗细变化和弯曲现象,偶见晶体连接成树枝状或晶体直角连接形成框架状形态.X-射线能谱分析显示方解石有少量的镁、磷和硫,这种纳米棒状方解石在国内外文献中鲜有报道.根据纳米尺度研究结果推测,这种纳米棒状方解石形成与生物衍生物诱导的定向结晶有关.纳米棒状方解石是一种重要的黄土堆积时期干旱环境指示矿物,其碳、氧稳定同位素组成代表黄土堆积时气候参数.纳米棒状方解石的发现,对环境中纳米矿物研究、黄土中碳酸盐碳成因及古气候研究具有重要价值.

关键词：黄土纳米矿物学纳米棒状方解石透射电镜(TEM)

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中国现代陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成的分布特征及其气候响应

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高校地质学报 2022年第6期28卷 861-873页

作者：罗铃沈华鲍睿谈昊林李成龙盛雪芬南京大学表生地球化学教育部重点实验室地球科学与工程学院南京210023 南京大学生命科学学院南京210023 南京师范大学地理科学学院虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023

陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成记录了环境气候信息,是地质历史时期古环境和古气候重建的一个良好指标。文章在前人对现生蜗牛壳体碳氧同位素的环境意义研究基础上,通过增加对不同气候条件下的新疆地区(受西风带控制)、川西地区(受印度季... 详细信息

陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成记录了环境气候信息,是地质历史时期古环境和古气候重建的一个良好指标。文章在前人对现生蜗牛壳体碳氧同位素的环境意义研究基础上,通过增加对不同气候条件下的新疆地区(受西风带控制)、川西地区(受印度季风控制)以及东北地区(东亚季风北端)的现生蜗牛碳氧同位素组成进行测试分析,结合中国其他地区已有数据,总结探讨所有研究区已有蜗牛壳体碳氧同位素组成的分布规律及影响因子,回归分析蜗牛壳体碳氧同位素组成与降水量、温度、湿度、蒸发量及干燥度等5个气候因子之间的关系。得出以下研究结果:全国范围内的蜗牛壳体碳同位素组成与年均降水量、年均相对湿度具有明显负相关关系,与年均蒸发量及干燥度具明显正相关关系,年均温度大于9.5℃采样点的蜗牛壳体碳同位素与温度呈负相关关系;蜗牛壳体氧同位素组成与各种气候因子之间的关系比较复杂而显示无明显的相关性,可能由于不同区域蜗牛壳体氧同位素对不同气候因子的响应程度不同,也可能是由于蜗牛壳体氧同位素与温度的关系在不同区域存在差异导致。总之,蜗牛壳体碳同位素较为忠实地记录了有效降水引起C3植被同位素变化的信息,而对蜗牛壳体氧同位素记录的信息的解读还不明晰,仍需更多研究。

关键词：陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成气候因子环境响应

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河西走廊盆地地下水的氦同位素指示

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地质学报 2007年第4期81卷 563-569页

作者：赵霞陈建生饶文波董海洲盛雪芬苏治国陈亮河海大学岩土工程研究所南京210098 河海大学科学研究院河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098

详细讨论了河西走廊的张掖、永昌和武威盆地地下水中同位素3He/4He、4He/20Ne和δ13C的组成与分布特征。结果表明,泉水溢出地表后尽管受大气不同程度的混染,其中仍含有明显的深源氦气的组分,包括放射性元素铀和钍的蜕变及锂诱发的核反... 详细信息

详细讨论了河西走廊的张掖、永昌和武威盆地地下水中同位素3He/4He、4He/20Ne和δ13C的组成与分布特征。结果表明,泉水溢出地表后尽管受大气不同程度的混染,其中仍含有明显的深源氦气的组分,包括放射性元素铀和钍的蜕变及锂诱发的核反应生成的壳源4He与地球形成初期储存于地幔中的原始3He。这些氦气挥发份随NNE和WNW向活动断裂带向上迁移,直至被循环的地下水带至地表。

关键词：河西走廊 He同位素地下水断裂带

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二氟甲基杂芳基砜作为二氟烷基化试剂的应用研究进展（英文）

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有机化学 2019年第10期39卷 2726-2734页

作者：陶雪芬盛荣鲍堃王玉新金银秀台州职业技术学院台州318000 浙江大学药学院浙江省抗癌药物研究重点实验室杭州310058

氟原子以及C—F键的独特性使得二氟亚甲基具有特殊的性质,作为氧原子或羰基的生物电子等排体,其在医药、农药与材料中起着有别于其他氟烷基的重要作用.以二氟甲基2-吡啶基砜(胡试剂)为代表的二氟甲基杂芳基砜,是近几年开发的新型二氟烷... 详细信息

氟原子以及C—F键的独特性使得二氟亚甲基具有特殊的性质,作为氧原子或羰基的生物电子等排体,其在医药、农药与材料中起着有别于其他氟烷基的重要作用.以二氟甲基2-吡啶基砜(胡试剂)为代表的二氟甲基杂芳基砜,是近几年开发的新型二氟烷基化试剂,因其具有易制备、官能团耐受性良好及对多种羰基化合物具有普遍适用性等优点而广受合成化学工作者的关注.该类含氟试剂主要通过亲核取代反应、亲核加成反应、Julia-Kocienski烯化反应和自由基介导的双官能团化等反应,将二氟甲基、二氟亚甲基、二氟烯基及其他二氟烷基引入醛、酮和杂环化合物的结构中.首次从反应类型及其应用研究的角度综述了近十年来各种二氟甲基杂芳基砜参与的含氟有机化合物的合成研究.

关键词：二氟甲基杂芳基砜亲核反应 Julia-Kocienski烯化反应自由基双官能团化反应

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