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南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示

来源:客趣旅游网
ISSN02561492 /CN371117P

海洋地质与第四纪地质

MARINEGEOLOGY&QUATERNARYGEOLOGY

第37卷第6期Vol.37,No.6

:/犇犗犐10.16562.犮狀犽犻.02561492.2017.06.019犼

南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌

特征及其对甲烷渗漏的指示

张美1,陆红锋2,邬黛黛1,刘丽华1,吴能友3

(中国科学院广州能源研究所,广州51.中国科学院天然气水合物重点实验室,10640;

广州52.中国地质调查局广州海洋地质调查局,10760;

中国地质调查局青岛海洋地质研究所,青岛2)3.国土资源部天然气水合物重点实验室,66071

摘要:自生黄铁矿是渗漏甲烷发生甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用的产物之一,是海底甲烷渗漏活动的有效对神狐海域柱状沉积物中自生黄铁矿含量、分布、形示踪剂。南海神狐海域是我国天然气水合物研究的重点区域,

结果发现自生黄铁矿的含量随深度增加而递增,存在两个异常富集峰段:在第一个黄铁矿富集貌等特征进行研究,

峰段,黄铁矿以长条状为主,外形较粗,微晶形态以草莓状黄铁矿为主,且粒径均一;在第二个峰段主要以细长的条由带外壳结构的草莓球颗粒组成,晶粒大小不一,存在二次生长现象。另外还发现胶黄铁矿与自生状黄铁矿为主,

黄铁矿共生。这些特征反映神狐海域沉积物中存在多期次的甲烷渗漏事件,高通量的甲烷渗漏发生在较浅的层位,可能发生甲烷的有氧氧化而变成缺氧环境,有利于黄铁矿富集在第一个峰段;较低的甲烷渗漏发生在较深的层甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原作用而形成大量的黄铁矿保存在第二个峰段。因此,神狐海域沉积物中自生黄铁位,

矿的异常富集可以作为地质历史时期甲烷渗漏通量和期次的指示矿物之一。

关键词:自生黄铁矿;异常富集;甲烷渗漏;神狐海域

中图分类号:()P736.3   文献标识码:A   文章编号:02561492201706017811

在世界  海底甲烷渗漏是一个广泛的自然现象,15]

各地的大陆架边缘都有分布[。渗漏甲烷不仅影响海底沉积物和孔隙水中的化学成分和氧化还原环

]6,7

进入大气还会引起全球的温室效应[。事实境,

通常被认存在于现代缺氧沉积物和古代沉积岩中,

为与有机质参与的细菌硫酸盐还原过程密切相关。在甲烷渗漏环境中,自生黄铁矿形成与甲烷参与的硫酸盐还原过程有关。在这两种不同的氧化还原环黄铁矿的生长机理不同,从而形成不同大小的境中,

晶体形态和集合体。这些矿物的形态特征可以作为判断其生长环境的指标。

本文以南海北部神狐海域甲烷渗漏区柱状沉积通过柱状沉积物剖面地物自生黄铁矿为研究对象,

球化学特征、自生黄铁矿剖面分布特征、微晶形貌特征共同探讨自生黄铁矿的特征,形成过程以及对甲烷渗漏环境的指示作用。

上,海底普遍存在的甲烷厌氧氧化作用和硫酸盐还原作用(AnaerobicOxidationofMethaneandsul,简称AOM消耗大量甲烷气体,SR)fatereduction

]8

有效阻止沉积物产生的甲烷进入大气圈[。这个反应一般发生在硫酸盐甲烷转换带(sulfatemethane,简称S,同时产生大量transitionzoneMTZ)

[]10

,最终以胶黄铁矿(、黄铁矿(等H2S8FeSFeS34)2)

1014]

。多种自生硫化物的形式保存[

因此,海洋沉积物中自生硫化物的分布及其特

]1520

征是海底甲烷渗漏的重要标志之一[。自生黄铁

1 区域地质

南海位于欧亚板块、太平洋板块和印度洋板块三大板块的相互作用使该区地壳受到多方交汇处,

面的构造应力作用,形成了独特的地球物理场和边界构造特征。南海北部陆坡水深为200~3400m,

[1]

陆坡东窄西宽并以11。00m水深为界上缓下陡2

矿是自生硫化物中最稳定、最易保存下来的矿物,在海洋沉积物中普遍存在,以自形晶和草莓状集合体

基金项目:国家自然科学基金项目(;中41306061,41376076)国石油天然气集团公司与中国科学院高端战略联盟计划“天然气水开采方法及安全保障技术研究”()合物资源评价、2015A4813

作者简介:张美(—),女,博士,副研究员,主要从事天然气水1981合物系统及海底矿产资源等研究,:Emailzhanmeis.iec.ac.cn@mgg

收稿日期:改回日期:2010928;20171110. 文凤英编辑

陆坡上发育有深海海槽、海底高原、陆坡台地、海底海底谷、海底滑塌及海底扇等各种构造地貌或陡坡、

地质体,存在有利于天然气水合物形成的地质构造

等:南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示7卷第6期     张美, 第3

22,23]

环境及构造部位[。南海北部陆坡区地形复杂,

179许多大中型新生代沉积盆地(台西南盆地、珠江口盆地、琼东南盆地和莺歌海盆地等)跨越了陆坡区,最大沉积厚度超过1展示出了良好的天然气水0km,

]24合物勘探前景[。

2.2 分析方法

钻取的岩心在现场按1m间隔从顶部依次进行沉积物顶空气取样,每个样品取约1装入0mL,密封。现场顶空气气态烃分析20mL顶空气瓶中,

采用Ailent6890N型气相色谱仪。色谱柱为HPg

2

孔隙水[离子测试在南京PLOT型毛细管柱,SO4]大学海洋地球化学研究中心完成,具体测试条件详见文献[]。剩余样品自航次调查结束后保存在429℃以下的冷冻库里。本文的样品从岩心的顶部到底

部按2将沉积物岩心在烘箱里低0cm间隔依次取样,然后用蒸馏水浸泡2,之后置于粒径0温烘干,4h.063

剩下的碎屑部分在mm的筛子中用蒸馏水进行清洗,

自然条件下风干,置于LEICAMZ8实体显微镜下观察挑选出里面的自生矿物,观察其集合体形貌、颜色、大小等,并称重。黄铁矿含量计算以占单个样全部沉积物干重质量百分比表示。有机碳分析采用重铬酸还原容量法。以上项目在广州海洋地质调查钾氧化

局实验测试所完成。另外,选取黄铁矿含量多的层位该分析在中国科学院广州进行成分鉴定和形貌分析,

能源研究所完成,采用日立S4800场发射扫描电镜,配置HoribaEx250能谱仪。

神狐海域位于南海北部陆坡中段神狐暗沙东南即西沙海槽与东沙群岛之间(图1)。区海域附近,

内水深10是南海北部陆坡和中央海00~3000m,盆的过渡带。该区域自中中新世以来处于构造沉降阶段,形成了良好的天然气水合物成藏地质条件。该区域流体相对活跃,断层发育,地温梯度较低(45

25,26]

,有利于天然气水合物的发育[。7.7℃/km)~6

另外,在该海域还发现多处似海底反射面(BSR,

)和异常的孔隙水地球Bottomsimulatineflectorgr

]27

化学特征[,并于2007年成功钻取天然气水合物

28]实物样品[。这些均证明神狐海域具有较好的水

合物形成和赋存的地质条件。

2 样品和方法

2.1 样品来源

本文研究的样品来自南海神狐海域HS328和

图1),该岩心是2HS148站位(006年广州海洋地质

调查局“海洋四号”调查船在南海北部进行科学调查时,用大型重力活塞取样器获得的。HS328站位水柱长8深1378m,50cm;HS148站位水深822m,柱长715cm。沉积物样品以黏土质粉砂和粉砂质黏土为主,均未固结成岩。

3 结果

3.1 沉积物和孔隙水的剖面地球化学特征

研究区两站位沉积物顶空气甲烷含量及孔隙水中硫酸根离子浓度变化见表1,图2。从表a和图3a

图1 南海神狐海域采样位置(修改自文献[])29

,[])Fi.1 LocationofthetwocorinitesintheShenhuareaSouthChinaSea(modifiedafterreference29ggs

180海洋地质与第四纪地质               2017年12月 

表1 南海神狐海域两站位孔隙水及沉积物硫酸盐,甲烷,有机碳和自生黄铁矿的含量,Table1 Concentrationsofsulfateandmethaneinporewatercontentoftotaloraniccarbonandg

authienicpriteinthetwocoresofsedimentfromShenhuareagy

HS148深度/cm1047.580101.5123155.5175.5193213230.5245.5263283300.5315.5333353370.5385.5403423440.5455.5473510.5525.5543563580.5595.5613630.5675.5690707

2-/SO4/CH4(/)Lkgμ20.1

mM32.2

/%TOC0.91.081.431.46

黄铁矿/%

HS328深度/cm1042.5

2-/SO4/CH4mM14.43

mM27.14

/%TOC1.081.18

黄铁矿/%0.0000.0010.0080.0050.0070.0050.0230.0040.0130.0080.0020.0030.0010.0020.0550.0030.0520.0020.0150.0230.0040.0480.0300.0080.0880.0290.1110.0720.1290.0180.0240.0420.0890.0490.009

0.0060.005

80112.5130

23.2416.551.271.461.53

21.814.411.421.591.63

0.189

150182.5200

22.7613.801.231.441.511.331.48

18.66.271.551.521.481.5

0.0340.0500.004

215251284.5317

17.16

17.48

1.511.46

22.413.111.411.71.611.71

0.0020.0130.024

337354.5387407441

19.0613.451.041.031.43

18.714.61.681.711.631.78

0.0340.006

17.6117.591.341.24

477509.5547

15.8013.991.381.59

15.924.821.711.641.591.65

0.0080.076

13.1112.331.491.751.49

579.5597617649.5

11.94

13.80

1.581.761.62

13.412.291.461.541.47

0.047

667687

11.14

12.72

1.521.631.781.65

10.213.761.411.461.441.65

0.0270.350

704.5719.5737

0.055757774.5

8.6316.541.001.841.481.781.93

7.47.531.191.341.381.59

0.1080.0390.011

789.5807834.5852

5.82

11.48

4.5106.761.421.62

1可知,HS148站位甲烷浓度最高值为106.76/),最小值为6/Lk707cmbsf.27μLk193g(g(μ

),而且在6甲烷浓度变cmbsf13cmbsf及以上层位,

化不大,在6/.27~24.82μL之间变化。孔隙水中g

硫酸根离子浓度随深度的增加而降低,从表层的/)到深部的4/32.2mmolL(10cmbsf.5mmolL

等:南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示7卷第6期     张美, 第3181();707cmbsfHS328站位甲烷浓度变化范围为

/,没有明显随深度增加趋势。11.48~17.59μLkg硫酸根离子浓度从表层的2/7.14mmolL(10

)到深部的5/)。cmbsf.82mmolL(852cmbsf

3.2 自生黄铁矿的剖面分布

南海神狐海域两个柱状沉积物有机碳含量(和自生黄铁矿的分布情况如表1,图2,TOC)3。

图2 南海北部神狐柱状沉积物H)、有机碳()和黄铁矿含量()剖面变化S148站位硫酸盐和甲烷浓度(abc

(硫酸盐甲烷转换带以硫酸盐和甲烷浓度来确定,深度为7)07cmbsf

)Fi.2 PorewaterandsedimentgeochemistrfcoresedimentfromsiteHS148.(aProfilesofinterstitialgyo))dissolvedsulfateandmethane.(bContentofthetotaloraniccarbon.(cContentofthehandickedpritegpy

,Thecurrentsulfatemethanetransitionzone(SMTZ)isdefinedbulfateandmethaneconcentrationsthedethis707cmbsfysp

图3 南海北部神狐柱状沉积物H)、有机碳()和黄铁矿含量()随剖面变化S328站位硫酸盐和甲烷浓度(abc)Fi.3 PorewaterandsedimentgeochemistrfcoresedimentfromsiteHS328.(aProfilesofinterstitialdissolvedgyo

))sulfateandmethane.(bContentofthetotaloraniccarbon.(cContentofthehandickedpritegpy

182海洋地质与第四纪地质               2017年12月 

从图表中可知,HS148站位有机碳含量相对比较高,大多数都在1.4%以上,而且随着深度的增加,有机碳的含量变化不大,维持在比较高的水平。该站位沉积物产出的自生矿物主要是黄铁矿,且黄铁矿的含量相对也比较高,尤其是在153~163cm和573~583cm的层位各有一个峰值,

分别达到了0.18%、0.35%(表1,图2c)。HS328站位有机碳含量也比较高,都维持在1%以上(图3b),且随着深度的增加有明显的增加趋势。另外,在该站位产出的自生矿物有黄铁矿和石膏两种(石膏另文讨论)。自生黄铁矿的含量随深度的增加而增大,在680~810cm之间含量较多,都在710cm附近达到峰值

(表1,图3c)。对两站位黄铁矿含量进行比较,发现HS148站位比HS328站位明显富集黄铁矿。3.2 自生黄铁矿的形貌特征

体视镜下沉积物中自生黄铁矿的形貌特征如图4,

从沉积物的浅部到深部产出的自生矿物,除了量有不同外,产出的形貌特征也有不同,浅部产出黄铁矿以不规则的粗长条状为主,

一般长3~8mm,宽1~3mm,随着深度的增加,产出的黄铁矿以较细长条状为主,一般长为2~8mm,宽约为0.3~0.4mm。另外,

在黄铁矿的第一个富集峰段(153~163cmbsf),黄铁矿以填充流体通道的形状产出,个头较大(图4AB),而且图4A黄铁矿的形状更像一个流体喷溢的喷口;随着深度的增加,黄铁矿的的外形呈现细条状(图4DF),可能与细小的渗漏流体通道或者交代微生物有关。

自生黄铁矿扫描电镜微观观察结果如图5,从图中我们发现自生黄铁矿主要由草莓状黄铁矿(图5A)和不规则的球粒状(图5B)组成。草莓状黄铁矿又由八面体黄铁矿微晶有序构成(图5C,E),在草莓状黄铁矿或者粒状结构中都由内核和外壳结构组成(图5C,D)。另外,在深部还发现有开裂的四面体结构(图5F),能谱结果显示是硫化物,且Fe/S值约为3/4,可能为Fe3S4(

图6)。4 讨论

4.1 自生黄铁矿的分布与甲烷渗漏的关系

自生黄铁矿是铁硫化物最常见和最稳定的一类,是海洋沉积物中常见的还原性矿物,常与有机质或者甲烷参与的细菌硫酸盐还原作用密切相关。它的丰度主要受有机质含量、甲烷通量、硫酸盐供给和

活性铁含量等因素综合影响[12,17,29,30]

。在缺氧环境

下,有机质参与的硫酸盐还原(OSR)

过程占有机质消耗总量的一半以上[31

],产生的H2S与沉积物中的碎屑铁质矿物作用,最终形成黄铁矿;甲烷参与的

细菌硫酸盐还原作用(AOMSR)主要发生在硫酸盐甲烷转换界面(SMTZ)

附近,该反应生成大量的HCO3-

和HS-离子,导致孔隙水的碱度增加,促使碳酸盐和硫化物等自生矿物在SMTZ界面沉

淀[19,3236]。因此,黄铁矿在沉积物剖面的丰度分布情况不仅可以用来反演沉积有机质埋藏环境及其成岩作用,还可以反映地质历史时期甲烷渗漏的情况。

在南海北部神狐海域的两个柱状沉积物中,自生黄铁矿丰度剖面分布大致随沉积物深度的增加而增大,且存在两个峰段,如HS148站位存在173~83cm和560~700cm两个黄铁矿高丰度峰段;HS328站位存在360~480cm和580~820cm两个高丰度峰段,而且第二个峰段的峰值比第一个要高(图2b,3b)。另外,两站位的TOC含量相差不大,但黄铁矿的含量却相差较大,HS148站位明显富集黄铁矿,

说明黄铁矿的形成更多地与渗漏的甲烷有关。而且,沉积物顶空气中甲烷和硫酸根离子浓度剖面显示HS148站位的SMTZ位于707cm,HS328站位的SMTZ可能位于比取样深度更深的层位,说明HS148站位甲烷渗漏通量比HS328站位大。渗漏的甲烷参与的硫酸盐还原同样有利于黄铁矿的富集。因此,HS148站位沉积物中黄铁矿的总体含量较HS328高很多。

前人的研究显示黄铁矿的S同位素值随着沉积

物深度的增加而增大[37,38],尤其对于HS148站位,第二个峰段的黄铁矿S同位素值最高达到+114.8‰[3

7]

,这说明AOM作用消耗大量的硫酸根离子,而剩余硫酸根离子多次参与AOM作用或者先形成的黄铁矿被氧化为硫酸盐之后再参与

AOM作用等。因此,

黄铁矿在第二个峰段的富集是渗漏的甲烷发生AOM作用的结果。沉积物中有机质含量(TOC)

是沉积物自生矿物和底部水合物形成的关键因素[25,30,39]

,它在两个站位沉积物中含

量都较高(大于1%),在黄铁矿的第一个富集峰段,TOC含量变化不大,

其黄铁矿的S同位素为负值(-36.5‰~-33.2‰[37]

),说明甲烷渗漏的通量非常大,达到了第一峰段或者海水沉积物界面,发生甲烷的有氧氧化作用,消耗了大量的氧气而形成

缺氧环境[40],有利于黄铁矿的保存。其硫同位素

低,可能与AOM作用发生在沉积物海水界面附近的环境更为开放,上覆海水中的硫酸盐能更快地得

1等:南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示7卷第6期     张美, 第3183图4 南海北部H])S148站位沉积物自生黄铁矿形貌图(AF为本文样品,GH引自文献[37Fi.4 TicalhabitsofpriteareatesfromthecoresedimentofthenorthernSouthChinaSeagypyggg

184海洋地质与第四纪地质               2017年12月 

图5 自生黄铁矿的微观结构图

(Fi.5 ScanninlectronmicroscoicSEM)imaesofauthienicpriteggepggy

图6 自生黄铁矿扫描电镜图及其对应的能谱图(样品号及深度:)HS148:303~313cmbsf)Fi.6 SEMimaesandenerisersivesectrometer(EDSdataofpritecrstalgggydppyy

到补充,从而使得形成的H硫同位素值偏轻。同S样的情况在南海北部的DH5站位以及美国墨西哥

40,41]湾的冷泉环境都有报道[,因此,黄铁矿在沉积

4.2 犃犗犕作用自生黄铁矿矿物学特征

黄铁矿是一种非常普遍的自生矿物,以自形晶和草莓状集合体存在于现代缺氧沉积物和古代沉积岩

]4248

中[。海洋沉积物中自生黄铁矿及其分布特征是19,20,29,31,3537,49]

。甲烷渗漏环境重要的指示标志之一[

物剖面的异常富集峰段可以用来指示甲烷渗漏的期次和通量。

等:南海神狐海域自生黄铁矿分布、形貌特征及其对甲烷渗漏的指示7卷第6期     张美, 第3185黄铁矿在沉积物剖面的异常富集及其形貌特征是AOMSR参与贡献的重要标志,也是甲烷渗漏期次和古SMT界面的重要参考依据[1

9,40

]。黄铁矿产出形貌以长条状(甚至管状)为主,与墨西哥湾和南海北部甲烷渗漏沉积物中黄铁矿集合

体的形貌相似[

17,1920,35,50

]。研究认为这种管状可能是交代管状蠕虫壳体[

35,50

]或者是生物扰动作用而形成硫化氢的扩散通道[51]

。本文研究的管状黄铁

矿从沉积物表层到深部,其直径越来越小,也越来越规则(图4AF),而且内部的空腔随深度也越来越小(图4GH),可能说明产生这类黄铁矿的流体通量不一样:

上部可能更多的是代表高通量流体的运移通道[20,29]

,而下部可能与细小的流体渗漏或者交代其形态相似的微生物菌种有关[35,50]。另外,扫描电

镜的观察显示管状黄铁矿由草莓状黄铁矿(图5A,B)、带外壳结构的草莓球(图5C,D)

及自形晶(图E)

组成。前人的研究证实草莓状黄铁矿形成需要有充足的可供反应的Fe

2+

、细菌硫酸盐还原作用产生的H2S以及硫化物氧化菌作用形成的部分氧化

态硫组分(如单质硫、四方硫铁矿(FeS)

和/或胶黄铁矿(Fe3S4)

的存在[42,52

],而且一旦流体环境发生变化,直接影响其形貌和大小。本文样品中草莓状黄铁矿粒径大小不一(图5A,B),微晶形态有大小均一的,也存在次生生长的,说明草莓状黄铁矿形成于较复杂的流体环境中,可能与渗漏甲烷流体的期次有关,如在黄铁矿第一富集峰段,甲烷通量大,形成的黄铁矿具有一致的微晶形貌和典型的草莓状结构;

而在黄铁矿的第二个富集峰段,可能多期次渗漏甲烷的影响以及较低的甲烷通量,导致形成带外壳结构的草莓状黄铁矿,而且在其核心部分微晶形态也存在多样性和次生生长,说明多期次的甲烷渗漏为黄铁矿的形成提供充足的物质保证,同时也使黄铁矿的成核和生长具有多期次性。.3 自生黄铁矿的形成过程

海洋沉积物中关于自生黄铁矿的成因最常见的不外乎两种:有机质驱动的硫酸盐还原(OSR)和甲烷驱动的硫酸盐还原(AOM)。对于这两种成因黄铁矿的区别目前还没有非常有效的方法。因为黄铁矿的形成都是由HS-与还原铁反应,最终形成黄铁矿。因此,黄铁矿的形成和富集与有机质/甲烷的含量、硫酸盐浓度、还原铁供给以及环境的氧化还原条件等有关。硫酸盐的还原速率和歧化作用影响黄铁矿S同位素数值;

黄铁矿的微晶结构和形貌可以反映HS-和Fe

2+的供应情况以及黄铁矿的形成过程;而黄铁矿中保留的铁硫化物等中间态物质是黄铁矿形成过程的最直接的证据。

目前对于自生黄铁矿形貌特征以及中间产物的

研究较少,如Lin等[18]

在南海北部的沉积物中发现单质硫颗粒,Zhang等[53]在南海北部台西南盆地的

沉积物中发现纳米级的石墨碳和白铁矿薄层与其共生等。这些中间态的矿物的存在是黄铁矿形成演化过程的重要证据。本文样品中也存在一种中间态物质,即胶黄铁矿,它与黄铁矿共生,主要分布在带外壳结构的草莓状黄铁矿样品中,

与八面体黄铁矿共生。实验证实FeS最终形成八面体黄铁矿[54]主要通过“多硫化物途径”实践[5556],而通过“H2S途径”主要形成立方体和草莓状黄铁矿[54]。本研究扫描

电镜观察结果显示,

自生黄铁矿的形貌是以草莓状黄铁矿为主,但也存在八面体黄铁矿与胶黄铁矿共存(

图6),说明该站位的自生黄铁矿主要通过H2S途径形成,但也存在多硫化物途径[54]

。即甲烷厌氧氧化作用耦合硫酸盐细菌还原作用,产生大量的碳酸氢根离子和硫氢根离子(式1)。其中硫氢根与活性铁反应,最先形成无定形的FeS(式2),这时环境中可能还存在过量的H2S,参与草莓状黄铁矿的形成(式3)。另外,本文报道了胶黄铁矿与八面体黄铁矿共存,前人也报道了南海北部水合物区沉积物

自生黄铁矿的微晶以八面体黄铁矿为主[49],而且还发现单质硫颗粒也与八面体黄铁矿共存[18]。因此,

本研究认为FeS可能也与单质硫反应形成多硫化物,如Fe3S4(式4),最终通过多硫化物途径形成八面体黄铁矿(式5)。

CH4+SO24-=HS-+HCO3-

+H2O(1

)Fe2++HS-=FeS

(2)FeS+H2S=FeS2+H2

(3)FeS+S0

=Fe3S4(4)Fe3S4+2S0=3FeS2

(5

) 结论

(1

)南海神狐海域柱状沉积物地球化学和自生黄铁矿的分布及其形貌特征研究表明:神狐海域HS148站位在自生黄铁矿含量方面远高于HS328,

OC含量相似,SMTZ也显示HS148更浅,说明HS148站位甲烷渗漏通量比HS328大。

(2)两站位自生黄铁矿在沉积物剖面的分布存在两个丰度异常峰值,说明甲烷渗漏的期次和通量变化。而第一个峰值比第二个要低,可能与浅部沉积物的氧化还原条件以及还原铁的供给有关。自生

545T186海洋地质与第四纪地质               2017年12月 

黄铁矿在两个异常峰段产出的形貌特征也不同:在浅部,

黄铁矿以填充状流体通道为主,外形较粗,微晶形态以草莓状黄铁矿为主,且粒径均一;在深部主要以细长的条状黄铁矿为主,由带外壳结构的草莓球颗粒组成,晶粒大小不一,存在二次生长现象。说明浅部以较大通量的甲烷渗漏为主,而深部甲烷渗漏的通量较小,

且可能存在间断期。因此,神狐海域沉积物中自生黄铁矿的异常富集可以作为地质历史时期甲烷渗漏通量和期次的指示矿物之一。

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犘犢犚犐犜犈犃犖犇犜犎犈犐犚犐犖犇犐犆犃犜犐犗犖犜犗犕犈犜犎犃犖犈犛犈犈犘犛

,犐犖犛犎犈犖犎犝犃犚犈犃犛犛犗犝犜犎犆犎犐犖犃犛犈犃

12113

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:犃犫狊狋狉犪犮狋Sulfatereductionassociatedtoanaerobicoxidationofmethane(AOMSR)isconsideredanimorptantprocessofmethaneconsumtioninanoxicmarineenvironments.Thisprocessresultsintheenrichp,wmentofauthienicpritehichmarovideimortantinformationtoactivemethaneseeaes.Thegyypppg,Shenhuisoneofthefavorableareasforgashdrateaccumulation.WestudiedthecontentdistributionyandmorholoftheauthienicpritefromtwocoresofsedimentscollectedfromtheShenhuarea.Repgyogysultsshowthatthecontentofpriteincreaseswithdethandhastwopeaks.Thepriteintheshallowypy

,,sedimentisirreulartubelikeandconsistsofriteframboidsinsimilarsize.Indeeedimentshowevergpypsthepriteoccursasstraihttubesandconsistinfframboidalcoresandoutercrusts.Microcrstalsvaryggoyy

,itisfoundthatgreiitealwascoexistswithprite.Ourresultsindicateaindifferentsize.Inadditiongyy:kindoftemoralvariationofmethanefluxoccursintheShenhusedimentrelativelihmethanefluxocpyhg

cursatthedethofshallowpriterichpeak,andtheaerobicoxidationofmethaneinfluencesbottomwaterpyredoxconditionsintheseaandpromotesthepreciitationofrite.Lowermethanefluxoccursinthedeeppy

,AOMSRisthemainprocesstothepreciitationofpriteinthedeeediment.erlaersofsedimentspypyps,Overallourresultssuestthattheanomalousenrichmentofriteinsedimentmaeusedasanindicaggpyybtortomethaneseeaeeventsinmarinesediments.pg

:;;m;犓犲狅狉犱狊authienicpriteanomalousenrichmentethaneseeaeShenhugypg狔狑

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