地球化学 、古気候学 、古海洋学 において 、 δ 18 Oデルタ O-18 は、 安定同位体である 酸素 18 ( 18 O ) と酸素 16 ( 16 O )の比率の偏差を表す指標です。これは、降水 温度の指標、地下水と鉱物の相互作用の指標、メタン生成 などの同位体分別を 示すプロセスの指標として一般的に使用されます。古科学では、サンゴ 、有孔虫 、氷床コアからの 18 O: 16 O データが温度の指標 として使用されます。
これは、サンプルと標準値との間の「パーミル」（‰、千分率）での偏差として定義されます。
δ O 18 = （ （ O 18 O 16 ） s 1 m p l e （ O 18 O 16 ） s t 1 n d 1 r d − 1 ） × 1000 \displaystyle \delta {\ce {^{18}O}}=\left({\frac {\left({\frac {{\ce {^{18}O}}}{{\ce {^{16}O}}}}\right)_{\mathrm {sample} }}{\left({\frac {{\ce {^{18}O}}}{{\ce {^{16}O}}}}\right)_{\mathrm {standard} }}}-1\right)\times 1000} 標準物質には既知の同位体組成があり、例えばウィーン標準平均海水 （VSMOW）などがある。[ 1 ] 速度論的 、平衡的 、または質量非依存的な 分別 から生じる可能性がある。
機構 有孔虫のサンプル。 有孔虫の殻は炭酸カルシウム （CaCO₃ ） で構成されており、多くの一般的な地質環境で見られます。殻中の¹⁸O と¹⁶O の比率は、殻が形成された当時の周囲の水温を間接的に推定するために用いられます。この比率は、周囲の水温だけでなく、水の塩分濃度や氷床に閉じ込められた水の量といった他の要因によってもわずかに変化します。
δ 18 O また、雨水は16O が濃縮されているため、局所的な蒸発と淡水の流入も反映されます。これは、海水からより軽い16O が優先的に蒸発するためです。したがって、蒸発量が多い亜熱帯および熱帯地域では表層海洋中の18O の割合が高く、降雨量が多い中緯度地域では18Oの割合が低くなります。
同様に、水蒸気が凝結する際、18O原子を含む重い水分子が先 に凝結して沈殿する傾向があります。熱帯から極地に向かう水蒸気勾配では、18O が徐々に減少していきます。カナダ で降る雪は フロリダ で降る雨よりもH218O が はるかに少なく、同様に氷床の中心部で降る雪はδ18O が軽くなります 。 18O が先に沈殿するため、その縁の部分よりもその特徴が顕著である。
地球規模の蒸発と降水パターンを変化させる気候変動は、背景δ 18 Oを変化させる。
酸素同位体分析用の固体サンプル（有機物および無機物）は通常、銀製のカップに保存され、熱分解 と質量分析 法で測定されます。[ 2 ] [ 2 ]
塩分濃度と氷量の変化の影響を無視し、信号は温度変化のみに起因するという単純化された仮定に基づいて、Epstein ら (1953) はδ 18 Oを推定した。 0.22‰の増加は1 ℃（または1.8 °F）の冷却に相当する 。[ 3 ]
T = 16.5 − 4.3 δ + 0.14 δ 2 {\displaystyle T=16.5-4.3\mathrm {\delta } +0.14\mathrm {\delta ^{2}} } ここで、T は温度（℃）（ 9 ℃から29 ℃までの温度範囲に対する最小二乗法 によるフィッティングに基づき、標準偏差は±0.6 ℃）、δは炭酸カルシウム試料のδ18Oである。
最近の研究では、海洋地殻における強力な 炭酸化 および珪化 プロセスによって酸素18が 消費されたため、初期の海洋温度が過大評価されていると提唱されている。[ 4 ]
古気候学 リシエツキ とレイモ （2005）によって再構築された気候記録
氷床コア δ 18 O は、 氷床コア を用いて氷が形成された時の温度を決定するためにも使用できます。氷床コアの記録では、δ 18 O の比率が逆になり、 18 O と16 Oの比率が負の値（つまり、-30 δ 18 O (‰)）になることに注意してください。
観測された同位体変動は、ボストーク基地 で過去42万 年間に記録された温度変動と形状が似ているため、右側の図は、Petit et al. (1999) に従って、δ 18 O の値 (右のスケール) をボストーク氷床コアから報告された温度変動 (左のスケール) に合わせました。
生体鉱物化組織 生体鉱物組織由来のδ 18 Oは、過去の環境条件の復元にも使用できる。[ 6 ] 骨鉱物 、歯のエナメル 質、象牙 質由来のアパタイトには、環境水の酸素同位体比を保存する可能性のあるリン酸[PO4]3−基が含まれている。 [ 7 ] [ 8 ] これらの [ 9 ]
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![{\displaystyle \delta {{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {18}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {18}}}\mathrm {O} }=\left({\frac {\left({\frac {{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {18}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {18}}}\mathrm {O} }{{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {16}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {16}}}\mathrm {O} }}\right)_{\mathrm {sample} }}{\left({\frac {{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {18}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {18}}}\mathrm {O} }{{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {16}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {16}}}\mathrm {O} }}\right)_{\mathrm {standard} }}}-1\right)\times 1000}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1588998cfcc19dfa85d415410c1b29380d61de79)
