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南海北部陆坡NH-1孔沉积物中自生硫化物及其硫同位素对深部甲烷和水合物存在的指示
  • ISSN号:0023-074X
  • 期刊名称:《科学通报》
  • 时间:0
  • 分类:P578.2[天文地球—矿物学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国科学院海洋研究所,青岛266071, [2]中国科学院研究生院,北京100039, [3]广东海洋大学,湛江524088
  • 相关基金:致谢 广州海洋地质调查局提供了南海陆坡柱状沉积物样品;中国科学院地质与地球物理研究所提供硫同位素分析;在沉积物矿物的鉴定和挑选中,中国科学院海洋研究所李安春研究员多次给予指导和帮助;部分实验室工作由中国科学院海洋研究所徐丽君高级工程师协助完成;中国科学院南海海洋研究所肖尚斌博士对本文给予诸多讨论与建议;两位匿名审稿人对本文初稿提出了许多建设性宝贵意见,在此一并表示感谢.本工作受中国科学院“百人计划”基金项目、中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号:KZCX3-SW-219)和国家自然科学基金(批准号:40376038)资助.
中文摘要:

海洋沉积系统中较高的甲烷浓度和通量是水合物形成的重要物质基础.向上迁移扩散的甲烷在硫酸盐-甲烷交接带(SMI)与硫酸盐反应生成硫化物矿物.保存在沉积物中的自生硫化物及其硫同位素可以用来有效地指示甲烷通量和SMI深度,进而指示深部水合物形成或存在的可能性.通过对中国南海北部陆坡水合物可能存在区域NH—1孔柱状样岩芯沉积物中硫化物及其硫同位素的研究发现:(1)沉积物中黄铁矿含量较高,矿物颗粒较大;(2)沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)峰值(〉2μmol/g)最浅深度位于437.5cm,大于自生黄铁矿相对富集的深度(141.5-380.5cm);(3)在262.5-380.5cm间沉积物中自生黄铁矿中硫同位素δ^34S具有显著的正异常值(最大+15‰),其他深度均为数值稳定的负异常;(4)δ^34S正异常出现在自生黄铁矿相对富集区.与Jorgensen等对黑海沉积物硫化物的研究结果相比较,这些特征表明研究区域的SMI下边界深度为(或曾经在)437.5—547.5cm,反映了向上迁移扩散的甲烷通量具有(或曾经具有)异常高值.这一结论与蒋少涌等通过孔隙水硫酸盐梯度和刘坚等通过顶空气甲烷异常在研究区邻近海域所获得的结果相吻合.表明研究区海域深部形成或赋存水合物的可能性很大.沉积物中自生硫化物及其硫同位素可用作寻找水合物有效的地球化学指标之一.

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期刊信息
  • 《科学通报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院
  • 主编:周光召
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:csb@scichina.org
  • 电话:010-64036120 64012686
  • 国际标准刊号:ISSN:0023-074X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1784/N
  • 邮发代号:80-213
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:81792