碳酸盐 δ¹³C·δ¹⁸O 古气候样品送样指南（石笋 / 有孔虫 / 贝壳）

碳酸盐的碳氧同位素（δ¹³C、δ¹⁸O）是古温度、古降水与古环境重建的核心代用指标，广泛用于洞穴石笋、湖泊碳酸盐、有孔虫与生物壳体等载体。测定结果的可靠性取决于取样分辨率、是否去除了有机质等污染，以及样品是否保留了原始（未成岩蚀变）的同位素信号。本文汇总核素科技对碳酸盐古气候样品的送样要求与前处理原理。

本实验室送样要求

样品类型	建议送样量	样品状态	关键要求
块状 / 粉末碳酸盐（石笋、湖相碳酸盐、结核）	≥0.5 g（或微区取粉）	干燥、研磨为细粉	去除有机质；勿混入外源碳酸盐或有机胶
有孔虫 / 微体化石	建议 ≥0.5 mg 碳酸盐（通常需集合多枚壳体）	挑净、超声清洗去附着物	前处理由实验室决定：清洗方式对 δ¹⁸O 有影响，请勿自行用 H₂O₂ 等氧化剂处理
贝壳 / 生物碳酸盐	mg 级或整体送检	清洗、干燥	去除表层污染与有机膜，指定取样部位
高分辨率微区取样（石笋纹层等）	按分辨率取粉	微钻 / 显微取样	避免包埋树脂污染 δ¹³C，宜手钻或无树脂方案

通用说明：碳酸盐 δ¹³C、δ¹⁸O 采用磷酸法在线气体制备（GasBench II + MAT 253 Plus）测定， δ¹³C 精度约 ±0.1‰、δ¹⁸O 约 ±0.2‰，结果以 VPDB 报告。该平台单次上机称样约 100–200 µg 纯碳酸盐即可达上述精度，称样量远小于送样量；但送样量应按"仪器最低称样需求"与"样品均一性、重复测定需要"两者取大准备并留富余—— 按 200 µg/次、需重复测定两次估算，微量样建议不少于 0.5 mg。珍贵或极微量样品（单枚有孔虫、石笋单层）请送样前与技术顾问确认取样与分辨率方案。

取样与前处理原理（面向研究设计）

以下为同位素地球化学中的通用机理，具体到某一项目的最优前处理请以与实验室确认为准。

去除有机质（针对 δ¹³C）：样品中的有机质会污染碳酸盐的 δ¹³C 结果，有机质的处理要因基质而异、不宜一律氧化：富有机质的沉积碳酸盐中有机碳可能混入 δ¹³C 信号，需评估去除；但对有孔虫等微体化石，H₂O₂ 等氧化处理本身会溶蚀方解石并使 δ¹⁸O 系统偏移（实测约 −0.2‰），且磷酸法制样条件下有机质的影响常可忽略。故通行做法是超声清洗，氧化处理请交由实验室按样品状况判断、客户勿自行施加；避免有机碳混入碳酸盐信号。
避免包埋树脂污染：石笋等纹层碳酸盐做高分辨率微区取样时，若使用树脂包埋固定，树脂中的碳可能污染 δ¹³C 并导致异常值；文献比较显示手工微钻取样可规避该问题，微钻与显微铣削等取粉方法在同一样品上的碳氧同位素结果总体一致。
微量细粉的静电处理：小于约 80 µg 的细碳酸盐粉末易带静电，在塑料容器内尤其难以完整转出，故微量样宜优先选用玻璃瓶；GasBench II 微量样常用 4.5 mL 级小容积玻璃瓶（小顶空可提高 CO₂ 峰强与精度）。建议在取样（如微钻）时即将粉末直接装入送检瓶，减少转移损失与污染。
成岩蚀变影响信号保真：碳酸盐若经历重结晶或次生成岩改造，原始古气候同位素信号可能被改写，研究设计应结合岩相、微量元素等做成岩筛查，采样时优先选取未蚀变、结构原生的部位。
δ¹⁸O 与 δ¹³C 的解读差异：古气候研究中碳酸盐 δ¹⁸O 应用更成熟、指示古温度/古降水较为稳健；石笋等的 δ¹³C 受土壤 CO₂ 输入、岩溶系统开放程度等多因素控制，解读相对复杂，需结合区域背景综合判断。

常见问题

碳酸盐古气候样测 δ¹³C 前为什么要去除有机质？

样品中的有机质会污染碳酸盐的 δ¹³C 结果，但处理方式要因基质而异、不宜一律氧化：富有机质的沉积碳酸盐需评估去除；而对有孔虫等微体化石，H₂O₂ 等氧化处理本身会溶蚀方解石并使 δ¹⁸O 系统偏移，通行做法是超声清洗。是否氧化请交由实验室按样品状况判断，客户勿自行施加。碳酸盐 δ¹³C、δ¹⁸O 采用磷酸法在线气体制备测定，以 VPDB 报告。

石笋等高分辨率微区取样要注意什么？

两点：①避免包埋树脂污染——纹层碳酸盐微区取样若用树脂包埋固定，树脂中的碳可能污染 δ¹³C 导致异常值，文献显示手工微钻取样可规避，微钻与显微铣削结果总体一致；②微量细粉易带静电，小于约 80 µg 的细粉难以从容器转移，建议取样时即将粉末直接装入送检瓶，减少转移损失与污染。

碳酸盐 δ¹⁸O 和 δ¹³C 古气候解读有何差异？成岩蚀变怎么办？

碳酸盐 δ¹⁸O 应用更成熟、指示古温度/古降水较稳健；而 δ¹³C（如石笋）受土壤 CO₂ 输入、岩溶系统开放程度等多因素控制，解读相对复杂、需结合区域背景。此外碳酸盐若经历重结晶或次生成岩改造，原始信号可能被改写，研究设计应结合岩相、微量元素做成岩筛查，优先选未蚀变、结构原生的部位。