南海东北部GMGS2-16站位自生矿物特征及对水合物藏演化的指示意义

作者：赵洁; 王家生; 岑越; 苏丕波; 林杞; 刘佳...甲烷厌氧氧化反应自生矿物甲烷渗漏事件南海东北部

摘要：硫酸盐-甲烷转换带（SMTZ）是海洋富甲烷沉积环境中重要的生物地球化学分带,其内发生的甲烷厌氧氧化反应（AOM）通常能影响多种自生矿物（碳酸盐类、黄铁矿、重晶石和石膏等）的形成过程。本文选取南海东北部天然气水合物赋存区GMGS2-16站位的58个沉积物样品,对其中发育的自生矿物进行了类型、含量、分布、显微形貌和稳定同位素研究。GMGS2-16站位岩心沉积物中主要发育碳酸盐类、黄铁矿和石膏3类自生矿物,亦发现单质硫颗粒的存在。自生矿物含量分布变化较大,存在多个富集层位。自生碳酸盐类均为块状,具极负的δ^13 C值（-37.3‰~-51.7‰VPDB）和较重的δ^18 O值（3.13‰~4.95‰VPDB）,指示其为甲烷碳源,即AOM成因。自生黄铁矿主要呈不规则块状、棒状-管状和生物充填状,δ^34 S值变化范围为-41.7‰~27.1‰VCDT,其中δ^34 S值异常正偏很可能与大量甲烷流体上涌至SMTZ内加强AOM反应有关。多层AOM成因的自生碳酸盐类与δ^34 S值异常的自生黄铁矿产出层位基本吻合,共同指示了研究站位曾发生过多期次甲烷渗漏事件,可能与研究站位天然气水合物藏失稳存在一定联系。自生石膏主要呈棱柱状和透镜状,偶见黄铁矿-石膏共生体,初步推测自生石膏可能与水合物形成过程中的排离子效应和（或）沉积环境氧化还原条件改变导致的黄铁矿氧化有关。因此,海洋沉积物中碳酸盐类-黄铁矿-石膏自生矿物组合对探讨古海洋甲烷渗漏事件和天然气水合物藏的演化具有重要指示意义。

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