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| 1 | Geochemical characteristics of pore water in shallow sediments from Shenhu area of South China Sea and their significance for gas hydrate occurrence显示文摘The Shenhu area is one of the promise target areas for marine gas hydrate exploration in the northern margin of the South China Sea.Pore water samples were collected from two piston cores (8.75 and 8.52 m) in site HS-A and site HS-B in the Shenhu area,and their major anion and cation contents and trace element contents have been analyzed in this study.Cl- concentrations in pore waters are similar to the seawater value and no systematic change along depth profiles has been found for the Cl- content in both sites.In site HS-A,the SO 2- 4 contents show a limited range in pore waters from 0 to 3 m depths,but a dramatic decrease is documented in depth below 3 m.Other elements such as Ca 2+,Mg 2+ and Sr 2+ show similar variation patterns as the SO 2- 4,i.e.,no variation in 0-3 m,but large decrease in depth below 3 m.In site HS-B,both the SO 4 and Ca 2+,Mg 2+ and Sr 2+ display a decrease pattern along the depth profile,but in 0-3 m the variation is less significant than those in depth below 3 m.In both sites HS-A and HS-B,I contents show a dramatic increase along depth profiles.Calculations show that the SMI depths are very shallow (10 and 11 m) in both sites,and the sulfate flux and I flux are very high.These geochemical characteristics and anomalies at Shenhu are quite similar to those found in other gas hydrate locations in the world,and a genetic link is suggested to be related to the gas hydrate occurrence at depths in the study area.In summary,we suggest that combined geochemical parameters in shallow sediment pore waters are useful indicators to indicate the gas hydrate occurrence at depths. | YANG Tao JIANG ShaoYong GE Lu YANG JingHong WU NengYou ZHANG GuangXue LIU Jian | 2010 | Chinese Science Bulletin2010，55，8： | 30 |
| 2 | 南海北部神狐海域浅表层沉积物中孔隙水的地球化学特征及其对天然气水合物的指示意义显示文摘南海北部陆坡神狐海域是中国天然气水合物勘探的重点区域之一.对神狐海域HS-A和HS-B两个重力活塞取样站位(深度分别为8.75和8.52m)沉积物中孔隙水进行了阴、阳离子主量组分和微量元素地球化学分析.结果显示:Cl-浓度在两个站位随深度均没有出现明显的变化,其值与正常海水值大体一致.HS-A站位硫酸根含量在0~3m处变化趋势较小,而在3m以下表现出明显的梯度下降变化;与此同时阳离子Ca2+,Mg2+和Sr2+在0~3m处变化趋势较小,而3m以下表现出与硫酸根类似的下降趋势.HS-B站位在0~3m处和3m以下都出现了明显的下降趋势,但变化幅度不一致.计算表明,该区域沉积物孔隙水具有高硫酸盐通量与高碘通量的特征,与国际上己发现有天然气水合物地区的地球化学特征相类似,推测可能与神狐海域的天然气水合物有关.通过对这些地球化学异常特征的解释和讨论总结了一系列使用浅表层孔隙水数据示踪深部天然气水合物赋存的异常指标和识别办法. | 杨涛 葛璐 杨红 吴能友 张光学 刘坚 | 2009 | 科学通报2009，54，20： | 28 |
| 3 | 内蒙古乌梁素海^210Pb和^137Cs测年与现代沉积速率显示文摘对乌梁素海沉积物柱心样品进行210Pb、137Cs测年分析表明,柱心剖面上有明显的1963年蓄积峰,这个蓄积峰对乌梁素海的现代沉积有明显的时标意义。根据210Pb的CRS模式,可以计算出每个样品深度所对应的年代,在该沉积柱心中与137Cs时标吻合较好。乌梁素海的沉积速率并不稳定,变化比较大,表明乌梁素海近113 a来沉积环境不稳定。210Pb、137Cs两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化较大的沼泽的沉积状况,也有助于对核素计年方法的理解。 | 赵锁志 孔凡吉 王喜宽 赵军 段海龙 李世宝 张宝 | 2008 | 现代地质2008，22，6： | 20 |
| 4 | 南海北部琼东南海域HQ-48PC站位地球化学特征及对天然气水合物的指示意义显示文摘南海北部陆坡琼东南海域是中国天然气水合物勘探最具潜力的区域之一。对该海域的HQ-48PC站位沉积物样品的顶空气甲烷含量、孔隙水阴、阳离子及微量元素含量等地球化学特征进行综合分析,结果显示:在硫酸盐-甲烷界面(SMI,Sulfate-Methane Interface)(推算深度约为6.05 mbsf)发生了强烈的甲烷厌氧氧化反应(AMO,Anaerobic Meth-ane Oxidation),主要表现为SO24-含量线性降低接近于0、CH4含量发生骤增、有机碳和黄铁矿含量达到最大值及形成一个'钡锋'等特征。在SMI之上,HCO3-浓度随深度的增加呈明显上升的趋势,Ca2+、Mg2+、Sr2+等离子浓度随深度的增加呈降低的趋势,Mg2+/Ca2+比值随深度的增加呈明显增加的趋势,自生碳酸盐矿物以方解石为主;在SMI之下,HCO3-浓度随深度的增加呈缓慢下降的趋势,Ca2+浓度变化不大,Mg2+、Sr2+浓度和Mg2+/Ca2+比值随深度的增加呈降低的趋势,自生碳酸盐矿物以白云石为主。沉积物孔隙水的PO34-和NH4+含量较高,它们随深度的增加呈明显升高的趋势,且这种变化趋势与SO42-含量的下降趋势大致呈镜像关系。这些地球化学异常特征与国际上已发现有天然气水合物地区的地球化学特征相类似,暗示该采样站位深部沉积物中可能赋存有天然气水合物藏。 | 吴庐山 杨胜雄 梁金强 苏新 杨涛 张欣 程思海 陆红锋 | 2010 | 现代地质2010，24，3： | 19 |
| 5 | 南海北部冷泉碳酸盐岩的矿物、岩石及地球化学研究进展显示文摘南海北部陆坡海底冷泉碳酸盐岩广泛发育,已从30个站位采集到冷泉碳酸盐岩。南海北部冷泉碳酸盐岩呈结壳状、结核状、烟囱状、角砾状、块状等,主要自生矿物有文石和方解石,部分站位样品有白云石和铁白云石及少量菱铁矿。冷泉碳酸盐岩具有较轻的碳同位素组成特征,西沙海槽海域、神狐海域、东沙西南海域、东沙东北海域和台西南海域碳酸盐岩的δ13CPDB分别为29.6‰—13.3‰(平均21.0‰),40.4‰—38.7‰(平均39.8‰),36.1‰—18.2‰(平均26.8‰),61.4‰—32.8‰(平均49.3‰)和57.6‰—35.7‰(平均48.3‰),显示了较大的变化范围,反映了复杂的碳源。冷泉碳酸盐岩的δ18OPDB为0.4‰—7.5‰,同样显示了较大的变化范围,反映可能与富集18O的地层水和/或天然气水合物分解水有关。神狐海域及东沙东北部九龙甲烷礁海域冷泉碳酸盐岩的稀土元素页岩标准化配分模式既具有Ce正异常,同时也有Ce负异常特征,说明冷泉碳酸盐岩形成过程中可能存在氧化还原条件的变化。南海北部陆坡不同海域,甚至同一站位的冷泉碳酸盐岩均表现出不同的矿物、同位素及元素组成特征,可能反映了冷泉渗漏流体和天然气水合物稳定状态的差异。 | 佟宏鹏 冯东 陈多福 | 2012 | 热带海洋学报2012，31，5： | 13 |
| 6 | 南海北部陆坡海底火山活动对天然气水合物成藏的影响显示文摘南海北部陆坡发育海底火山。海底火山的发育是否有利于天然气水合物的成藏是该区进行水合物勘探首先要考虑的一个关键问题。通过地震剖面解释、建立地质模型,并通过模型温度场计算,认为发生岩浆底侵时,高温岩浆使水合物稳定域的厚度变薄。随着热量的散失,水合物稳定域的厚度逐渐恢复。底侵的深度较浅时,水合物稳定域减薄的幅度增大,恢复周期变短。对海底火山喷发的情况,水合物稳定域将完全不存在,但其恢复的时间更短。岩浆底侵深度为6 km时,其对水合物稳定域的影响周期为1 Ma左右。南海北部东沙运动和流花运动都伴随着规模性的火山活动,两次构造运动期间岩浆侵入、侵出引起的热效应到目前为止已对该区水合物稳定域的发育没有影响,但海底火山活动对增大地层的孔隙与通道,从而对甲烷气体的运聚和水合物的成藏都能起到积极的作用。火山活动引起的高地温梯度,对生物甲烷的产生也将起到一定的帮助,从而有利于水合物的形成。南海北部陆坡火山区仍是天然气水合物勘探的有利靶区。 | 栾锡武 张亮 岳保静 | 2010 | 现代地质2010，24，3： | 13 |
| 7 | Glycerol ether biomarkers and their carbon isotopic compositions in a cold seep carbonate chimney from the Shenhu area, northern South China Sea显示文摘At modern cold seeps,the anaerobic oxidation of methane(AOM)is the dominant pathway for methane consumption in marine sediments.AOM,which is mediated by a consortium of methane oxidizing archaea and sulfate reducing bacteria,is proposed to be responsible for authigenic carbonate formation.A methane-derived carbonate chimney was collected from the Shenhu area, northern South China Sea.The membrane lipids and their very low carbon isotopic compositions(?115‰to?104‰)in the Shenhu chimney suggest the presence of an AOM process.Three specific archaeal and bacterial biomarkers were detected,including Ar,DAGE 1f,and monocyclic MDGD.Their strongly depleted??13C values(?115‰to?104‰),which are lower than those of the normal marine lipids in sediments,reveal biogenic methane as their origin.The carbonate deposits exhibiting a chimney structure indicate that a vigorous methane-rich fluid expulsion may have occurred at the seafloor.We propose that the decomposition of gas hydrates at depth is the likely cause of seepage and cold seep carbonate formation in the Shenhu area. | GE Lu JIANG ShaoYong YANG Tao YANG JingHong WU NengYou ZHANG GuangXue LIU Jian | 2011 | Chinese Science Bulletin2011，56，16： | 12 |
| 8 | 海底冷泉渗漏气体流量原位在线测量技术研究显示文摘海底冷泉渗漏气体原位在线测量装置是采用体积排空法的原理测定海底冷泉天然气渗漏通量。原位在线测量装置是由气体流量收集测定系统、数据存储控制系统和数据提取、分析、处理软件系统组成。气体流量收集测定系统用来测定冷泉天然气渗漏通量,数据存储控制系统用来存储数据和控制电磁阀的打开与关闭,数据提取、分析、处理件系统用来读取、分析、处理存储的流量数据和设置原位在线测量装置的运行时间。通过实验测试获得了原位在线测量装置的各项参数,其流速测定范围为0—15300mL.min 1,测量误差为±1%,为研究海底冷泉天然气渗漏流量变化提供了新的技术和方法。 | 邸鹏飞 陈庆华 陈多福 | 2012 | 热带海洋学报2012，31，5： | 12 |
| 9 | 南海北部陆坡西部海域“海马”冷泉甲烷渗漏及其海底表征显示文摘2015年3月'海马'号遥控无人潜水器(ROV)在南海北部陆坡西部海域首次发现活动冷泉,并命名为'海马'冷泉,此后中国地质调查局广州海洋地质调查局先后组织了3个航次,对'海马'冷泉开展进一步勘查和研究。本次研究在综合分析4个航次调查数据的基础上,初步阐述'海马'冷泉的分布范围、地形地貌、生物群落、自生碳酸盐岩和流体活动等特征。总体而言,'海马'冷泉区地势平缓,气体渗漏现象非常发育,是以CH4为主要气体渗漏形成的活动冷泉区,且气体渗漏活动具有时空迁移性。气体碳同位素组成表明,海马冷泉区的CH4为混合成因气,且以微生物成因为主;'海马'冷泉区发育有多种类型的化能自养冷泉生物群落,冷泉区种类丰富,目前已报道了多个冷泉生物新种。这些发现为研究南海北部陆坡西部海域天然气水合物分解及其环境效应、冷泉生物生命起源与演化和南海与印度洋及太平洋物种迁移贯通等科学问题提供重要依据。 | 赵静 梁前勇 尉建功 陶军 杨胜雄 梁金强 陆敬安 王建军 方允鑫 龚跃华 何雪宝 | 2020 | 地球化学2020，49，1： | 10 |
| 10 | Microbial diversity in cold seep sediments from the northern South China Sea显示文摘华南海(SCS ) 是最大的西方的和平的边缘的海。然而,微生物引起的研究从来没在寒冷被执行过渗出在 SCS 的沉积。在 2004, SONNE 177 巡航发现二冷渗出有在北 SCS 的不同的水深度的区域。在水深度在 3000 m 附近的地方, Haiyang 4 区域已经为在 seafloor 上的活跃渗出被证实了,例如微生物引起的地席, authigenic 碳酸盐外壳和瓣鳃类。我们在从这感冒收集的一个 5.55-m 沉积核心调查了微生物引起的丰富和差异渗出区域。一条综合途径包括地球化学和 16S rRNA 基因被采用种系发生的分析。这里,我们证明与沉积核心的地球化学侧面一起的微生物引起的丰富和差异揭示了在硫酸盐减小和甲烷氧化之间的 a coupled 反应。直接计数结果显示出的氮蒽橘子那微生物引起的丰富从 105 ~ 106 cells/g 沉积(湿重量)。丰富的深度相关的变化显示出象甲烷集中侧面的一样的趋势。种系发生的分析显示了减少硫酸盐的细菌和厌氧的氧化甲烷的 archaea 的存在。差异在表面是高得多的,但是处于沉积的 geochemical 条件响应变化与深度严厉地减少了,例如甲烷,硫酸盐集中和全部的器官的碳。海洋的 Benthic 组 B, Chloroflexi 和 JS1 分别地是 archaeal 和细菌的图书馆的占优势的 phylotypes。 | Yong Zhang Xin Su Fang Chen Yuanyuan Wang Lu Jiao Hailiang Dong Yongyang Huang Hongchen Jiang | 2012 | Geoscience Frontiers2012，3，3： | 9 |
| 11 | 南海冷泉分布特征及油气地质意义显示文摘在系统收集和分析南海海底冷泉资料基础上,应用浅剖和多波束水体影像技术识别海底冷泉,结合地质条件综合研究南海冷泉分布特征,进而分析探讨其油气地质意义。研究结果表明,南海冷泉分布广泛,神狐、东沙西南部、东沙东北部、琼东南、西沙海槽、南沙南部和越南沿岸等海域均发现冷泉,冷泉分布水深为200~3 000m。海底冷泉与深部油气乃至浅层天然气水合物资源有着密切的成因联系。冷泉及其伴生物(冷泉碳酸盐岩)的探测与识别对海洋油气勘探,尤其是天然气水合物勘查的指示作用明显。浅剖和多波束水体影像技术不仅可以探测和识别冷泉,而且两者结合可实现低成本、高效率的海底地质异常体(冷泉碳酸盐岩、泥底辟及气烟囱等)的声学异常探测,极大地提高了海洋油气勘探及天然气水合物勘查的成功率。 | 赵斌 刘胜旋 李丽青 郭军 | 2018 | 海洋地质前沿2018，34，10： | 9 |
| 12 | 南海北部神狐海域冷泉碳酸盐烟囱的甘油醚类生物标志化合物及其碳同位素组成显示文摘在现代冷泉体系中,甲烷缺氧氧化(AOM)是海洋沉积物中甲烷消耗的主要途径.AOM以微生物,即甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌为媒介氧化甲烷,并还原硫酸根,同时促进冷泉碳酸盐岩的形成.东沙海区冷泉碳酸盐岩中的生物标志化合物为烃类和醚类异戊二烯.与东沙海区不同的是,神狐海区同时存在甲烷缺氧氧化古细菌相关和硫酸盐还原细菌相关的两大类生物标志化合物.在样品中发现了3种AOM标志化合物:含双植烷链的甘油醚(archaeol)、非类异戊二烯结构的二烷基甘油醚(DAGE1f)和单环二植基甘油二醚(单环MDGD).这些化合物具有强烈亏损的δ13C值(δ13C值在-15‰^-104‰之间),明显低于一般海相沉积物中脂类的δ13C值,充分表明其生物成因的甲烷来源.神狐海区烟囱状的冷泉碳酸盐岩同时反映了该海区曾经发生过持续的富甲烷流体的喷流活动,推测天然气水合物的分解可能是该海区烃类活动的一个重要原因. | 葛璐 蒋少涌 杨涛 杨競红 吴能友 张光学 刘坚 | 2011 | 科学通报2011，56，14： | 8 |
| 13 | 二维气相色谱法分析天然气水合物区沉积物间隙水中示踪气体的浓度显示文摘利用微流路控制技术中心切割装置(Deans Switch)、两根色谱柱(PoraPLOT Q和Molsieve5A)和3个检测器(脉冲氦离子化检测器、火焰光度检测器、热导检测器),建立了一种二维气相色谱分析系统,实现了海洋中多种示踪气体组分(氢气、甲烷、二氧化碳、硫化氢)的同时分析和精确测定。氢气、甲烷、二氧化碳、硫化氢的含量分别在2-1 030、0.6-501、120-10 500和0.2-49.1μmol/mol范围内的校正曲线线性关系良好,检出限分别为0.51、0.17、82和0.08μmol/mol,10次重复测定含量的相对标准偏差均小于10%。通过对南海天然气水合物区沉积物间隙水顶空气的测定,表明该方法方便、灵敏、可靠,易于实现海上现场测定;与以往采用多种分析方法分别测定示踪气体相比,大大节省了样品量。该方法适用于海洋天然气水合物、海底热液等资源的调查和海洋溶解态气体的研究等。 | 王虎 杨群慧 季福武 周怀阳 薛翔 | 2011 | 色谱2011，29，1： | 6 |
| 14 | 南海北部天然气水合物沉积环境中自生矿物特征显示文摘南海北部陆坡发育的自生岩石矿物主要有碳酸盐岩、黄铁矿、石膏等,主要分布在天然气水合物最有潜力的区域,如西沙海槽、神狐海域、东沙西南和东北海域,以东沙东北部海域为自生矿物发育最密集区域。自生碳酸盐岩主要呈结核状、结壳状、烟囱状、块状等产出,神狐海域和东沙西南海域以白云石为主,西沙海槽以文石为主,东沙东北部主要以高镁方解石为主,具有较轻的碳同位素值和较重的氧同位素值;自生黄铁矿主要呈长条状,由草莓状黄铁矿组成,具有较大的硫同位素值,分布较为广泛;自生石膏主要呈球状或者块状,透明自形晶结构,分布在神狐及东沙海域部分站位。南海北部自生矿物的这些特点可为我国水合物勘探提供自生矿物方面的证据。 | 张美 邬黛黛 吴能友 | 2016 | 新能源进展2016，，1： | 4 |
| 15 | 南海北部烟囱状碳酸盐岩记录的冷泉流体活动演化特征研究显示文摘冷泉碳酸盐岩是冷泉渗漏活动的重要产物之一,它记录了冷泉流体的来源、其活动演化特征和沉积环境等。通过对南海北部东沙海域Site3站位采集的三个烟囱状冷泉碳酸盐岩的矿物成分、碳氧同位素及碳酸盐岩中黄铁矿硫同位素的研究,确定了冷泉渗漏可能的流体来源,结合烟囱状碳酸盐岩独特的形貌特征,探讨了研究区冷泉流体的活动演化特征。烟囱A为环状,外环直径16 cm,中央流体通道直径5 cm;烟囱B呈底部直径8 cm的实心锥形;烟囱C也为环状,外环直径20 cm,中央流体通道直径12 cm。三个烟囱都具有较负的碳同位素组成(δ^(13)CVPDB值低至–55.7‰)和较正的氧同位素组成(δ^(18)OVPDB值高达5.4‰)特征。研究认为,甲烷是该海域冷泉渗漏流体的主要烃类来源,其中沉淀烟囱C的冷泉流体中很可能存在水合物分解释放流体的加入。三个烟囱状碳酸盐岩的外层相比于内层,普遍具有δ^(13)C值高、δ^(18)O值低、δ^(34)S值高的特征,认为这是由于烟囱状碳酸盐岩从外至内形成过程中沉积空间逐渐受到限制导致流体渗漏强度增强而造成的。综上所述,烟囱状冷泉碳酸盐岩因其独特的形态结构,是冷泉流体渗漏特征在时间和空间上变化的优良记录者。 | 刘关勇 王旭东 黄慧文 孙跃东 梁前勇 李牛 胡钰 冯东 | 2017 | 地球化学2017，46，6： | 3 |
| 16 | 南海东北部陆坡水合物钻探区BSR推导流体运移速率研究显示文摘2013年广州海洋地质调查局在我国南海东北部陆坡海域实施天然气水合物钻探,获取了多种类型的高纯度水合物实物样品,进一步表明了南海存在丰富的天然气水合物资源前景。在此钻探之前,通过多年的地球物理、地球化学以及地质综合调查工作,积累了大量与天然气水合物赋存相关的各种地质数据。本文利用1D流体运移模型,结合热流站位的温压场数据以及多道地震数据所反映的BSR信息,计算了各个有效热流站位的流体运移速率,并结合钻探区的地质构造背景和钻探井位天然气水合物层位的分布情况,分析了流体运移速率分布特征,初步阐释了流体运移速率、构造背景以及与天然气水合物形成的相互关系。计算结果表明,钻探区流体运移速率数据分布区间为-25^+38cm/a,反映了钻探区构造背景相对复杂。流体运移速率分布具有规律性,主要受到断层和气烟囱的类别控制,可分为两大类。第一类为位于钻探区北部高地的继承性断层,断面直立陡倾并部分切穿海底,伴有大型气烟囱顶部或数量众多的侧翼小型活动正断层,为深部大规模流体运移提供了充足通道。受此类地质条件控制的流体运移速率表现为幅值波动较大,天然气水合物多发育在海底浅层,且呈现多层分布。第二类为位于钻探区西南部以及东部较大水深的滑动断层以及小型气烟囱,断层主体表现断层面清晰,断面较缓,刺穿尺度较短,气烟囱发育也比较晚,一定程度上限制了来自深部流体运移的规模。受此类地质条件控制的流体运移速率表现较为缓和,流体运移速率波动范围小,天然气水合物多发育在海底深层。 | 王力峰 陆敬安 梁金强 尚久靖 王静丽 | 2017 | 地学前缘2017，24，4： | 3 |
| 17 | 海底冷泉系统中的钙同位素示踪研究进展显示文摘海底冷泉系统中的钙同位素及其与天然气水合物形成关系的研究已有少量报道,现有的研究均表明,冷泉系统中钙同位素的分馏受多种因素和过程的控制,孔隙水及碳酸盐中的钙同位素不仅可以用来识别甲烷缺氧氧化界面的位置,也可以用来探讨冷泉系统中钙同位素分馏的控制机制。阐述了冷泉系统的基本特征、研究现状及其钙同位素示踪的研究进展,并据此分析了冷泉系统的形成演化与天然气水合物的关系,指出了钙同位素研究中存在的主要问题,旨在为国内学者进一步深入开展冷泉系统与天然气水合物关系的研究提供一些参考。 | 王淑红 颜文 陈忠 | 2010 | 现代地质2010，24，3： | 3 |
| 18 | 祁连山冻土区天然气水合物伴生碳酸盐C、O同位素特征及其地质意义显示文摘伴生碳酸盐矿物在海底与天然气水合物伴生是一种普遍现象,但在陆上冻土区中报道较少。以近两年在祁连山冻土区发现天然气水合物伴生的碳酸盐矿物为研究对象,根据对含碳酸盐样品的显微镜观察及矿物分析,确定了伴生碳酸盐的矿物种属及赋存状态。按碳酸盐矿物组成及地质产状的不同,其赋存状态分成4种类型,即白色薄层状、烟灰色菱形晶簇状、深灰色薄壳状、微细浸染状。根据不同赋存形态碳酸盐的C、O同位素特征,认为烟灰色菱形晶簇状方解石或呈(云烟状)微晶方解石可能与天然气水合物分解有关。碳酸盐C、O同位素随深度变化特征表明在一定深度处可能存在着烃类物质的活动,即天然气水合物分解,导致碳酸盐的矿物生成。 | 蔡俊军 卢振权 孙青 刘晖 王婷 孙喜爱 | 2013 | 现代地质2013，27，6： | 3 |
| 19 | Abundance and diversity of candidate division JSl- and Chloroflexi-related bacteria in cold seep sediments of the northern South China Sea显示文摘 | Yong ZHANG Xin SU Fang CHEN Lu JIAO Hongchen JIANG Hailiang DONG Guochun DING | 2012 | Frontiers of Earth Science2012，6，4： | 2 |
| 20 | 南海北部西沙海槽沉积物管状黄铁矿特征及其形成机理显示文摘南海北部西沙海槽S1站位的岩心柱沉积物中广泛发育自生矿物黄铁矿,其形态以管状为主,且具有内部中空的圈层结构。使用扫描电镜、电子探针、LA-ICP-MS、SIMS等测试方法研究了管状黄铁矿的形态及圈层结构,结果显示:(1)管状黄铁矿发育内部中空的圈层结构,其中内圈层(Ipy)由莓球状黄铁矿呈五角十二面体紧密堆积组成,外圈层(Opy)由晶形较好晶粒较大的八面体黄铁矿组成,并混有沉积碎屑及钙质生物壳体;(2)内圈层和外圈层分别呈现出贫S富Fe和富S贫Fe的特征,其成因是甲烷渗漏造成的局部还原环境使得As进入黄铁矿中导致晶格空缺或被扭曲,从而促进Ni、Co、Cu、Zn、Pb等微量元素的掺入;(3)内圈层、外圈层发生了明显的硫同位素分馏现象,内圈层中δ34S平均为-37.8‰,外圈层中δ34S平均为-29.3‰。研究认为,管状黄铁矿作为曾经甲烷渗漏的通道,其生长机制可分为3个阶段:(1)气水通道形成阶段:向上运移的甲烷流体在沉积物孔隙中逐渐形成气水通道;(2)外圈层形成阶段:当向上运移的甲烷与硫酸盐发生甲烷厌氧氧化时,逐渐形成晶体较大、晶形较好的八面体黄铁矿外圈层;(3)内圈层形成阶段:随着甲烷浓度逐渐降低,在气水通道中的微生物作用下,剩余甲烷与向下运移的硫酸盐继续反应形成莓球状黄铁矿内圈层。因此,南海北部的泥岩中大量发育的管状黄铁矿常常与地层中甲烷水合物的存在有关。 | 石思思 吴朝东 梁金强 王熠哲 叶云涛 方允鑫 马健 翟俪娜 | 2020 | 古地理学报2020，22，1： | 2 |
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