黄土高原现生蜗牛碳同位素研究获进展

在干旱-半干旱地区，蜗牛壳体化石分布广泛且保存良好。更为重要的是，在这些地区的大多数古环境重建和考古工作中，蜗牛壳体化石是唯一可能提供绝对年龄的材料。因此，蜗牛壳体化石的稳定碳同位素（13C/12C）气候环境意义和放射性碳同位素（14C）年代意义的研究对于上述地区古环境重建及其年代标尺的建立，以及考古断代研究具有重要的科学价值。但是，由于蜗牛壳体碳的来源比较复杂，特别是无机碳的影响，因此目前对于蜗牛壳体碳的来源及其沉积机制存在较大争议，造成蜗牛壳体碳的古环境和年代学意义尚不清楚，限制了蜗牛壳体在古环境和年代学方面的广泛应用。中科院地质与地球物理研究所新生代地质与环境研究室许冰副研究员等人对我国黄土高原地区现生蜗牛的肉体、壳体以及周边植物叶片的稳定碳同位素和放射性碳同位素进行了系统分析，构建了新的计算不同来源碳在壳体碳中所占组分的模型，对黄土高原地区Cathaica蜗牛壳碳来源及其沉积机制进行了研究。他们的研究结果显示，Cathaica肉体的14C活度与植物叶片的活度相同，表明蜗牛肉体的碳主要来自蜗牛的有机食物。由于蜗牛吸食无机碳酸盐，壳体的14C相对于蜗牛肉体明显贫化。但是，蜗牛壳体14C的贫化程度在整个黄土高原地区呈现出一致变化，表明在黄土高原地区，Cathaica壳体的14C活度经过校正后能够提供可靠的年龄数据。此外，蜗牛壳体稳定碳同位素与肉体具有很好的线性关系，来自有机食物的碳占整个壳体碳的70％以上，表明在黄土高原地区蜗牛壳体碳主要受有机食物控制，反映了有机食物的同位素组成变化，是很好的古食物变化的替代性指标。在上述分析研究基础上，他们建立了黄土高原地区Cathaica蜗牛壳体初始活度14C校正方法。此项研究不仅明确了黄土高原地区蜗牛壳体稳定同位素的环境意义，而且为其在年代学方面广泛应用提供了重要的理论方法依据。该研究成果近期发表在国际放射性碳十四研究的权威刊物《放射性碳》（Radiocarbon）（Xu et al. Radiocarbon and stable carbon isotopes analyses of land snails from the Chinese loess plateau: environmental and chronological implications. Radiocarbon, 2010, 52: 149-156）。（来源：中科院地质与地球物理研究所）