古環境

同位素於古環境研究上的應用（二）
臺北市立建國高級中學地球科學科葉昭松老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

經由質譜儀分析而得的同位素數值要運用在古環境研究的解釋上，必須先瞭解自然界的同位素在反應過程中如何交換。雖然同位素有著相似化學性質與電子結構，但在物理性質上仍表現出質量數與比重的不同，因此在物理或化學反應過程中，會存在微量的變化，稱為「同位素分異作用（isotopic fractionation）」。

同位素於古環境研究上的應用（一）
臺北市立建國高級中學地球科學科葉昭松老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

為了瞭解地球在漫長時代的氣候變遷歷史，除了分析文史記載外，科學家也發展了各種化學分析及統計方法，希望透過生物性或非生物性的地質材料，獲知古環境的訊息。在各種地質材料中，海洋生物的化石證據著實成為一個非常重要的紀錄來源，除了開放大洋可連續沉積的特性外，沉積在海床上的化石，也較陸地上的地層（無論是陸上沉積或抬升至地表的地層）而言，較不受到構造運動的影響，這些材料中又以具備碳酸鈣質殼體的生物化石最為重要。除了可使用肉眼或顯微鏡觀察組成分層外，若想進一步瞭解其中所含各種元素比例，就得藉助儀器分析，質譜儀在同位素分析化學中便是一個很重要的工具，利用外加磁場的作用，使得不同質荷比的帶電粒子，在飛行過程中，產生路徑偏轉差異，進而偵測其含量。