[口头报告]冰芯样品的抽真空前处理过程对包裹气同位素及气体比值的影响

冰芯样品的抽真空前处理过程对包裹气同位素及气体比值的影响
编号：2129 稿件编号：1003 访问权限：私有 更新：2023-04-11 09:27:36 浏览：314次 口头报告

报告开始：2023年05月06日 15:46 （Asia/Shanghai）

报告时间：12min

所在会议：[18A] 18A、冰冻圈科学 » [18A-1] 18A-1 冰冻圈科学

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摘要
冰芯气泡中包裹的古代大气是重建冰期-间冰期大气组成的重要样品。准确和高精度测量包裹气中的N2，O2和Ar组成及其同位素值是利用冰芯包裹气反演古气候的基础。然而，包裹气在冰川沉积、钻取、储存时会受到多种气体损失过程的影响，如气泡封闭时的气体分馏、自然气体泄露等。直径较小的气体（如O2,Ar）和较轻的同位素（如16O）更易损失，因此气体损失会导致包裹气同位素值（δ18O）升高、气体比值（δO2/N2,δAr/N2）降低，且自然泄露所引起的δAr/N2-δO2/N2斜率约为0.2-0.5。除自然泄露外，冰芯样品在前处理时的抽真空过程也可能会导致δ18O，δO2/N2和δAr/N2的分馏，但O2和Ar在此过程中损失的比例及氧同位素分馏系数都是未知的。本实验利用南极69°24′S，76°20′E钻取的水平冰芯oiw2-2，通过分别控制平行冰样在前处理时机械泵（0.5-90min）和分子泵（3-90min）的抽真空时长，探究了前处理过程机械泵和分子泵抽真空对δ18O，δO2/N2和δAr/N2的影响。结果表明，包裹气δ18O，δO2/N2和δAr/N2的变化与前处理过程真空泵抽真空时长无显著的相关关系，但δ18O的升高与δO2/N2和δAr/N2的降低是显著相关的。即抽真空造成了气体损失，且机械泵和分子泵所造成的气体损失斜率δAr/N2-δO2/N2分别为0.89和0.81，大于自然泄露过程的最高斜率0.5，造成的氧同位素分馏系数分别为-16.7‰和-13.9‰。本实验表明，冰芯前处理的抽真空过程会对包裹气造成与自然泄露过程截然不同的气体损失即同位素分馏。对于有裂纹的冰芯，如蓝冰，真空泵的扰动更容易造成气体损失。因此，应在达到目标真空度后尽量缩短抽真空的时长，并对初始的氧同位素值进行气体损失的相关校正。

 
关键字
冰芯包裹气体,氧同位素,气体比值,冰芯前处理过程,真空泵
报告人
李秋钰
硕士研究生 上海交通大学

稿件作者
胡焕婷 上海交通大学
李秋钰 上海交通大学
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