这是因为的化学反应$ ^ {18}O美元略高于$ ^ {16}O美元。因此,生产碳酸钙的生化反应有孔虫$ ^ {18}O美元在$ ^ {16}O美元。

然而,温度依赖性源于这一事实的不同反应温度升高时小。因此,在气温升高美元\三角洲^ {18}O美元会更类似于海水(没有任何偏爱同位素),但在寒冷的温度下化学偏爱吗$ ^ {18}O美元将会更强,因此,美元\三角洲^ {18}O美元将会增加。

这种相关性与温度也被称为“古温度方程”,但它是一个经验方程有许多不同的版本,不过都是相当一致的。数的是论文的总结在图5在有孔虫氧同位素:概述和历史回顾(2012年皮尔森)复制下面展示的过剩美元\三角洲^ {18}O美元在外壳(美元\三角洲^ {18}O_ {cc} $)相对于美元\三角洲^ {18}O美元在海水中(美元\三角洲^ {18}O_ {sw} $)与水的温度。

解释化学偏爱的更深层次的原因$ ^ {18}O美元来自一个名叫“平衡同位素分馏过程,相关的振动特征相关的轻、重同位素共价原子成键。所解释的Gussone等人(2003):

“平衡分馏发生由于共价原子成键。在分子形成的重同位素是首选的,因为共价原子键较重同位素组成显示更大的能量和成键,因此,与较轻的同位素比共价键形成更稳定。”

有一个相互竞争的效应称为“动能同位素分馏器”,这导致相关性与温度相反的方向(因为重同位素慢扩散时间和穿越膜更慢),但在氧同位素的情况下,它克服了平衡分馏的影响。

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“平衡分馏发生由于共价原子成键。在分子形成的重同位素是首选的,因为共价原子键较重同位素组成显示更大的能量和成键,因此,与较轻的同位素比共价键形成更稳定。”

有一个相互竞争的效应称为“动能同位素分馏器”,这导致相关性与温度相反的方向(因为重同位素慢扩散时间和穿越膜更慢),但在氧同位素的情况下,它克服了平衡分馏的影响。