测定海洋沉积有机物的稳定碳同位素(13C)值是研究有机物来源、有机碳循环以及古海洋学及古生物地球化学过程的有效手段。但是,近年来一些研究发现,有机物的早期成岩作用可能会对不同环境下沉积有机物的13C值具有不同程度的分馏影响。研究这些影响过程对有机物的13C值的分馏对正确认识海洋沉积物中有机物的13C值所代表的沉积记录和意义具有重要的现实意义。该研究将通过现场样品测定及实验室实验相结合的方法,并通过对沉积有机物主要有机化合物组分及生物标志物的天然放射性碳同位素(14C) 及稳定碳同位素(13C)的测定,揭示一些重要的早期成岩作用对沉积有机物13C值及其沉积记录的影响。为正确利用沉积有机物13C作为有效的生物地球化学循环及古海洋学指标提供依据。
该项目以现场沉积物测定和实验室模拟实验相结合的方法系统研究了不同海洋沉积物中有机碳稳定碳同位素及有机生物标志化合物的埋藏与其来源及分别特征, 以及在不同环境条件下早期成岩作用中的主要控制因素。在对长江口及东海陆架不同沉积物柱状样的系统分析揭示有机物碳同位素值,生物标志物(脂肪酸和长链烷烃)以及单一脂肪酸碳同位素值的含量及分别在不同海区具有显著的差异。长江口及东海内陆架沉积物有机碳的陆源输入占很大成分,而外陆架区沉积物中海洋自生有机物占主导。通过有机物同位素及不同生物标志物的沉积记录不仅揭示有机物的来源,同时亦揭示不同沉积环境及早期成岩过程对有机物分解及埋藏过场的影响。在实验室模拟实验中,我们揭示了总有机碳,碳同位素值以及脂肪酸和长链烷烃在不同氧化及还原条件下及不同粒度沉积物中随时间的变化和降解趋势,揭示了不同粘土矿物对有机物的吸附保护作用及对其降解过程的影响。同时利用早期成岩公式计算比较了不同化合物的降解系数。实验室的模拟实验结果对解释不同海区沉积物中不同的有机物沉积记录提供了很好的理论依据,具有一定的实际意义。