南海东北部陆坡天然气水合物分解释放成因的有孔虫碳同位素轻值事件

摘要：

2013年中国地质调查局广州海洋地质调查局对南海北部实施第二次天然气水合物钻探并成功钻获可视天然气水合物实物样品,共有五个站位获取沉积物岩芯.本文对其中的GMGS2-08站位沉积物开展有孔虫同位素分析研究,以了解天然气水合物地质系统有孔虫的碳同位素特征及其对甲烷释放的响应.GMGS2-08岩芯沉积物中顶空气甲烷浓度最高达到39300μmol L-1,气态烃δ13C值在-69.4～-72.3‰ PDB,明确指示其为生物成因,根据甲烷δD测试结果(-183～-185‰SMOW)可进一步判别为CO2还原型微生物气.同位素分析结果显示GMGS2-08站位所获得的岩芯中共出现5期有孔虫碳同位素轻值事件,有孔虫δ13C值明显低于南海冰期-间冰期的正常变化区间,底栖Uvigerina peregrina出现-15.85‰ PDB的δ13C极轻值,浮游Globigerinoides ruber的δ13C值同样低至-5.68‰ PDB.电镜扫描发现δ13C负偏层位有孔虫壳体经历后期成岩改造被自生碳酸盐所充填,有孔虫壳体的成岩矿化程度与埋深并不相关.与有机碳的相关性计算表明有机质的厌氧氧化对底栖有孔虫的δ13C组成影响微弱,意味着有孔虫的δ13C异常负偏可能主要来源于甲烷厌氧氧化成因的次生碳酸盐的叠加影响.GMGS2-08岩芯记录中有孔虫δ13C负异常和δ18O正异常的耦合性是地质历史时期研究区天然气水合物分解释放的重要证据.

关键词：天然气水合物、碳同位素、有孔虫、南海、台西南盆地

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资助基金：国家自然科学基金项目批准号:41372012、国家专项课题南海天然气水合物成矿理论及分布预测研究项目编号:GZH201100305-06-02和国土资源部海底矿产资源重点实验室开放基金项目编号:KLMMR-2013-A-32资助

在线出版日期：2016-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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