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新能源进展 2022年第2期10卷 111-125页

作者：区相文邬黛黛张覃谊吴能友刘丽华中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院天然气水合物重点实验室广州510640 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院南海生态环境工程创新研究院广州510301 自然资源部天然气水合物重点实验室中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237

南海北部陆坡具有较好的水合物成藏潜力,而甲烷渗漏区的地球化学特征和沉积环境以及自生矿物的关系对天然气水合物的勘探和开采有重要指示意义。选取南海北部陆坡Site 3A站位柱状沉积物作为研究对象,通过对其主微量元素、五种形态的磷... 详细信息

南海北部陆坡具有较好的水合物成藏潜力,而甲烷渗漏区的地球化学特征和沉积环境以及自生矿物的关系对天然气水合物的勘探和开采有重要指示意义。选取南海北部陆坡Site 3A站位柱状沉积物作为研究对象,通过对其主微量元素、五种形态的磷、不同形态的铁、铬还原硫(CRS)、硫同位素以及有机碳值等数据进行地球化学特征分析。结果表明,南海北部Site 3A站位柱状沉积物主要以200 cmbsf深度作为分界线,分成以有机质硫酸盐还原作用为主的上部和以甲烷厌氧氧化(AOM)作用为主的下部,对比上部,下部可指示黄铁矿含量的CRS含量增加,说明该站位存在AOM作用,200 cmbsf深度以下为硫酸盐−甲烷过渡带(SMTZ)。δCe在200 cmbsf深度以下呈现先增大后减小的趋势,说明200 cmbsf深度以下为偏碱性的还原环境。沉积物中的锰、自生磷灰石态磷(P_(CFA))、铁结合磷(P_(Fe))、可还原性铁(Fe_(ox))、磁铁矿铁(Fe_(mag))和碳酸盐铁(Fe_(cab))的含量变化均受到了AOM作用的影响,下部沉积物中指示富镁方解石含量的Mg/Ca值较高,指示文石含量的Sr/Ca值无明显变化;同时,δ^(34)S并未出现明显的正偏现象,而200 cmbsf深度以下CRS和总硫(TS)的含量只是略有增加,说明该地区主要以低渗漏或甲烷扩散为主。

关键词：元素地球化学稀土元素铬还原性硫化物南海北部陆坡甲烷厌氧氧化作用

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南海北部琼东南盆地浅表层沉积物的地球化学特征及对沉积环境的指示

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热带海洋学报 2018年第4期37卷 70-80页

作者：孙甜甜邬黛黛潘梦迪杨飞吴能友陈雪刚刘丽华浙江大学海洋学院浙江舟山316021 中国科学院天然气水合物重点实验室中国科学院广州能源研究所广东广州510640 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 国土资源部天然气水合物重点实验室青岛海洋地质研究所山东青岛266071

南海北部琼东南盆地海底存在着巨型麻坑,现有研究多认为其形成主要与海底流体渗漏有关。目前对琼东南盆地深海沉积物地球化学特征及麻坑区的生物地球化学过程等尚不清楚。文章选取南海北部琼东南盆地C14、C19两个站位岩心样品,进行了总... 详细信息

南海北部琼东南盆地海底存在着巨型麻坑,现有研究多认为其形成主要与海底流体渗漏有关。目前对琼东南盆地深海沉积物地球化学特征及麻坑区的生物地球化学过程等尚不清楚。文章选取南海北部琼东南盆地C14、C19两个站位岩心样品,进行了总硫(TS)、总碳(TC)、总有机碳(TOC)、铬还原性硫化物(CRS)及其δ^(34)SCRS值测试,并结合总氮/总碳(TN/TOC)比值和已发表的孔隙水中SO42-浓度等进行了地球化学特征分析。研究表明:C14站位以3.91m bsf(below seafloor)为界,上下分别存在有机质参与的硫酸盐还原反应(OSR)和甲烷厌氧氧化作用(AOM)驱动的硫酸盐还原反应(SR);3.91m bsf以上的部位沉积物的TS、TC含量均低于3.91m bsf以下部位,且沉积物孔隙水中SO42-浓度由3.91m bsf以上的缓慢凹型减少变成3.91m bsf以下的线性减少,说明该处成为沉积物中地球化学特征分界的明显标志;在3.91m bsf以下,受到甲烷渗漏的影响。C19站位沉积物中TS与TC含量由浅到深逐渐增加,但与TN/TOC比值变化呈现几乎相反趋势,即整个岩心以OSR为主,并呈现出有机质早期成岩阶段的沉积现象。C14和C19两个站位柱状沉积物的δ^(34)SCRS值变化范围分别为-50.2‰^-46.9‰和-50.1‰^-42.0‰(V-CDT标准),均显示出了较为偏负的硫同位素值,表明研究区主要的生物化学过程是在相对开放体系下硫酸盐还原作用的结果,综合说明该研究区麻坑的甲烷流体已经喷发,目前可能处于衰退期,甚至已经不活跃,该结果与前人的认识基本一致。

关键词：铬还原性硫化物硫同位素值甲烷厌氧氧化作用硫酸盐还原反应麻坑琼东南盆地

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