δ ¹³ С

В геохимии, палеоклиматологии и палеоокеанографии δ ¹³ C (произносится как «дельта c тринадцать») - это изотопная сигнатура, мера отношения стабильных изотопов ¹³ C  : ¹² C, выраженная в частях на тысячу (промилле, ‰). Эта мера также широко используется в археологии для реконструкции прошлых диет, в частности, чтобы увидеть, употреблялись ли морские продукты или определенные виды растений.

Определение в промилле:

${\ displaystyle \ delta {\ ce {^ {13} C}} = \ left ({\ frac {\ left ({\ frac {{\ ce {^ {13} C}}}) {{\ ce {^ { 12} C}}}} \ right) _ {\ mathrm {sample}}} {\ left ({\ frac {{\ ce {^ {13} C}}} {{\ ce {^ {12} C} }}} \ right) _ {\ mathrm {standard}}}} - 1 \ right) \ times 1000}$ ‰

где стандарт - это установленный стандартный образец.

δ ¹³ C изменяется во времени в зависимости от продуктивности, характера неорганического источника, захоронения органического углерода и типа растительности. Биологические процессы преимущественно поглощают изотоп с более низкой массой посредством кинетического фракционирования. Однако некоторые абиотические процессы делают то же самое, метан из гидротермальных источников может быть истощен до 50%.

• 1 Эталонный стандарт
• 2 Причины вариаций δ ¹³ C
• 3 Геологическое значение экскурсий по δ ¹³ C
• 4 См. Также
• 5 ссылки
• 6 Дальнейшее чтение

Стандарт, установленный для работы с углеродом-13, - это белемнит Пи-Ди (PDB), основанный на морской окаменелости мелового периода, Belemnitella americana, которая была обнаружена в формации Пиди в Южной Каролине. Этот материал имел аномально высокое соотношение ¹³ C: ¹² C (0,0112372), и было установлено, что значение δ ¹³ C равно нулю. Поскольку исходный образец PDB больше не доступен, его соотношение ¹³ C: ¹² C может быть рассчитано на основе широко измеренного карбонатного стандарта NBS-19, который имеет значение δ ¹³ C, равное + 1,95 ‰. Отношение ¹³ C: ¹² C в NBS-19 было указано как. Следовательно, можно рассчитать соотношение ¹³ C: ¹² C PDB, полученного из NBS-19, как. Обратите внимание, что это значение отличается от широко используемого соотношения PDB ¹³ C: ¹² C 0,0112372, используемого в криминалистике изотопов и учеными-экологами; это несоответствие ранее было объяснено автором википедии ошибкой знака при взаимном преобразовании стандартов, но цитирования не было. Использование стандарта PDB дает большинству природных материалов отрицательное значение δ ¹³ C. Материал с соотношением 0,010743, например, будет иметь значение δ ¹³ C, равное –44 ‰ от. Стандарты используются для проверки точности масс-спектроскопии ; по мере того как изотопные исследования стали более распространенными, спрос на эталон исчерпал предложение. Другие стандарты, откалиброванные с таким же соотношением, в том числе один, известный как VPDB (от «Vienna PDB»), заменили оригинал. Соотношение ¹³ C: ¹² C для VPDB, которое Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) определяет как нулевое значение δ ¹³ C, составляет 0,01123720. ${\ displaystyle 0,011078 / 0,988922 = 0,011202}$${\ displaystyle 0,011202 / (1,95 / 1000 + 1) = 0,011202 / 1,00195 = 0,01118}$${\ displaystyle (0,010743 \ div 0,01124-1) \ times 1000}$

Метан имеет очень легкую сигнатуру δ ¹³ C: биогенный метан -60 ‰, термогенный метан -40 ‰. Выделение большого количества клатрата метана может повлиять на глобальные значения δ ¹³ C, как в палеоцен-эоценовом термическом максимуме.

Чаще всего на это соотношение влияют различия в первичной продуктивности и органическом захоронении. Организмы предпочтительно поглощают свет ¹² C и имеют сигнатуру δ ¹³ C около -25 ‰, в зависимости от их метаболического пути. Следовательно, увеличение δ ¹³ C в морских окаменелостях указывает на увеличение численности растительности.

Увеличение первичной продуктивности вызывает соответствующее повышение значений δ ¹³ C, поскольку в растениях задерживается больше ¹² C. Этот сигнал также зависит от количества захороненного углерода; когда органический углерод захоронен, в отложениях из системы выводится больше ¹² C, чем фоновое соотношение.

Растения C 3 и C 4 имеют разные сигнатуры, что позволяет определять численность трав C 4 во времени в записи δ ¹³ C. В то время как растения C 4 имеют δ ¹³ C от -16 до -10 ‰, растения C 3 имеют δ ¹³ C от -33 до -24 ‰.

Массовые вымирания часто сопровождаются отрицательной аномалией δ ¹³ C, которая, как считается, означает снижение первичной продуктивности и высвобождение углерода растительного происхождения.

Эволюция крупных наземных растений в конце девона привело к увеличению захоронения органического углерода и, следовательно, повышение б ¹³ ° С

• δ ¹⁸ O
• δ ¹⁵ Н
• δ ³⁴ S
• Изотопная подпись
• Изотопный анализ
• Изотопная геохимия
• Изотопная маркировка

• Миллер, Чарльз Б.; Патрисия А. Миллер (2012) [2003]. Биологическая океанография (2-е изд.). Оксфорд: Джон Уайли и сыновья. ISBN   978-1-4443-3301-5.
• Мук, WG, и Тан, ФК (1991). Стабильные изотопы углерода в реках и эстуариях. Биогеохимия крупных рек мира, 42, 245–264.