【摘要】： 在賦存氣體水合物的海洋沉積物中,向上運移的甲烷在硫酸鹽—甲烷轉(zhuǎn)換界面(SMI)與向下擴散的硫酸鹽發(fā)生反應(yīng)并導(dǎo)致自生黃鐵礦的形成。保存在沉積物深部的自生黃鐵礦可以作為“古代的SMI”的證據(jù)來指示地質(zhì)歷史時期甲烷的釋放情況,進而指示深部氣體水合物的穩(wěn)定性。另一方面,在沉積物表層也會形成一類可能與甲烷有關(guān)的特殊成因的自生石膏。 通過對東太平洋水合物海嶺大洋鉆探計劃(ODP)第204航次1245和1252站位巖芯中自生黃鐵礦和石膏的豐度、通量以及穩(wěn)定硫同位素組成的研究,獲得以下幾方面的認識:(1)現(xiàn)代SMI附近,硫化氫和黃鐵礦硫同位素的反向變化趨勢表明,盡管硫酸鹽還原反應(yīng)仍在進行,但是該過程并沒有導(dǎo)致黃鐵礦的不斷形成,或者正在形成的黃鐵礦很少;(2)現(xiàn)代SMI的產(chǎn)物硫化氫向下擴散與沉積物深部向上擴散的鐵離子在H2S-Fe2+分界面相遇,該分界面附近正在形成新的黃鐵礦,并與早期在硫酸鹽還原帶內(nèi)形成、后埋藏至該分界面的原始黃鐵礦相混合;(3)現(xiàn)代SMI之下的沉積物深部,黃鐵礦豐度和通量呈現(xiàn)高、低不同的不連續(xù)變化特征,可能指示著地質(zhì)歷史時期沉積物中甲烷流體通量和"或氣體水合物分解強弱程度的動態(tài)變化過程。結(jié)合黃鐵礦硫同位素組成和Martinson et al.(1987)的氧同位素年代地層方案,為“古代的SMI”的判別提供了地球化學(xué)和古海洋學(xué)等方面的依據(jù);(4)1245和1252站位構(gòu)造背景和演化的差異對氣體水合物的穩(wěn)定性以及甲烷釋放程度的影響不同,并反映在黃鐵礦豐度和通量的差異性上;(5)自生石膏的形成可能經(jīng)歷了“片狀單體→片狀穿插雙晶→花瓣簇狀集合體”的形態(tài)學(xué)演化過程,其形成可能主要與硫酸鹽還原產(chǎn)物硫化氫的再氧化和"或硫酸鹽還原過程中的歧化反應(yīng)有關(guān),氣體水合物的產(chǎn)出以及甲烷的滲漏對其形成的直接影響較小。
【圖文】：

圖 1 A. 水合物海嶺所在區(qū)域的構(gòu)造背景圖，該海嶺位于 Cascadia 消減帶產(chǎn)生的增生楔之上，方形代表（B）所在區(qū)域；B. 水合物海嶺及其附近區(qū)域的海底等深線圖，該海嶺由南部（SHR; south Hydrate Ridge）和北部（NHR; north Hydrate Ridge）組成，圖中區(qū)域亦包括東部斜坡盆地（HRB-E; Hydrate Ridge Basin-East）。2002 年大洋鉆研計劃（ODP）第 204 航次 1245 站位（黑色圓圈）位于 SHR 峰頂 NNW 方向約 3km 的西部側(cè)緣上，1252 站位（黑色圓圈）位于 HRB-E 的西北緣；D.（B）圖中 E—W 方向地震測線（白色直線）通過區(qū)域的 3 維地震垂向剖面圖，該測線穿過 1245 站位和 1252 站位，地震反射層 A、B、B′、Y 和 Y′代表沉積物中的流體運移通道，地震反射層 AC 是水合物海嶺不連續(xù)核部的頂部。淺灰色豎線代表 1245 站位和 1252 站位鉆探的位置和深度，

、粒度大小、生物和巖石組分）可以將個巖性單元（Shipboard Scientific Party,～60mbsf 范圍內(nèi)，沉積速率約 23cm/ky； 10cm/ky；在 80～100mbsf 范圍內(nèi)，，沉色含微體生物化石的粘土和粉砂質(zhì)粘土孔蟲和粉砂級組分的薄層（厚度＜1cm）；灰色含硅藻的粘土和粉砂質(zhì)粘土夾數(shù)層時代為中更新世。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：P744.2

【參考文獻】

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本文編號：2639833