早期成岩过程中湖泊沉积脂肪酸单体碳同位素组成变化研究

早期成岩作用对湖泊有机质的化学和同位素组成产生重要影响。目前，国内外学者对早期成岩过程中有机质的研究主要集中在有机质整体水平上，对其中分子水平的类脂化合物单体的研究较少。本项目拟选择云南滇池为主要研究对象，利用湖泊中大量存在的脂肪酸单体化合物，研究悬浮颗粒物-絮凝沉积物-表层沉积物-沉积柱中不同类型的脂肪酸含量和单体碳同位素组成变化趋势，阐明早期成岩过程中脂肪酸单体化合物组成分布的演化规律，建立脂肪酸单体在早期成岩环境中迁移、转化和降解过程的碳同位素分馏模型。研究结果可以使得沉积物中单体碳同位素的研究结果与母源的信息有效地对接，对同位素有机地球化学研究具有重要意义。

本项目选择云南滇池为主要研究对象，采集湖中心区域柱状沉积物样品，测定不同类型的结合态脂肪酸含量及其单体碳同位素组成，阐明早期成岩过程中脂肪酸单体化合物组成分布的演化规律。研究结果可以使得沉积物中单体碳同位素组成与母源的信息形成有效地对接，对同位素有机地球化学研究具有重要意义。同时，该项目的研究为认识和挖掘湖泊沉积物中结合态脂肪酸在古气候古环境的指示意义，有助于了解百年尺度内由于人类活动影响（特别是湖泊富营养化）导致的湖泊环境变化。论文取得以下主要认识：.1）结合态脂肪酸的组成以低碳数分布为主，显示低等生物为主的有机母质来源；此外，结合态脂肪酸化合物单体nC16 和nC18 在沉积剖面中从下往上含量逐渐增加，表明低等生物源的贡献逐渐增加。C18:1w7/C18:1w9 和(i-C15:0+a-C15:0)/nC15:0 比值则进一步表明低等生物中来自藻类贡献。结合态脂肪酸能有效的抵抗生物和化学降解过程，其中的不饱和脂肪酸和正反异构脂肪酸，同样具有较强的稳定性, 其表现出良好的变化趋势可作为重建有机质输入历史的重要依据。.2）短链结合态脂肪酸（nC16）被证实主要来自细菌和藻类，由于细菌的代谢过程，轻碳同位素被优先利用，残余有机物中δ13C值增加，这就是通常观察到的重碳同位素富集的现象，尤其是随着富营养化的加剧，这种富集现象尤为显著。然而，研究发现，细菌的代谢过程有可能会影响到长链结合态脂肪酸单体碳同位素比值的变化，同样会导致重碳同位素富集的趋势。