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　　由中國(guó)科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心承擔(dān)的國(guó)家973計(jì)劃“南海天然氣水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目之課題六“南海北部天然氣水合物的地球化學(xué)異常特征研究”(編號(hào)：2009CB219506)近期研究取得了新的成果。

　　通過X射線衍射和掃描電鏡觀察表明，采自南海北部瓊東南盆地的沉積物樣品中存在具有天然氣水合物和甲烷滲漏指示意義的自生碳酸鹽、硫酸鹽和草莓狀framboids黃鐵礦，自生礦物組合和顯微結(jié)構(gòu)特征與冷泉沉積物類似，屬微生物成因。沉積物孔隙水化學(xué)組分分析結(jié)果顯示，隨著埋藏深度加深， SO42-、Ca2+、Mg2+和Sr2+濃度明顯降低，Mg2+/Ca2+和Sr2+/Ca2+比值急劇增加，這些地球化學(xué)特性與世界上天然氣水合物產(chǎn)區(qū)的淺表層沉積物孔隙水中離子濃度異常吻合較好，暗示采樣站位深部可能具有油氣或天然氣水合物藏。

　　對(duì)采自南海東北部陸坡水合物區(qū)HD319、HD169A和GC10站位的淺表層沉積物進(jìn)行地球化學(xué)特征研究。X射線衍射和掃描電鏡觀察表明，樣品中存在具有天然氣水合物和甲烷滲漏指示意義的自生碳酸鹽、硫酸鹽和黃鐵礦。沉積物孔隙水化學(xué)組分分析結(jié)果顯示，隨著埋藏深度加深，SO42-、Ca2+、Mg2+和Sr2+濃度明顯降低，CH4、H2S濃度的增加，以及Mg2+/Ca2+和Sr2+/Ca2+比值急劇增加，與世界上天然氣水合物產(chǎn)區(qū)的淺表層沉積物孔隙水中離子濃度異常特征吻合。沉積物中頂空氣游離烴的分析結(jié)果，以及孔隙水化學(xué)組分的變化，特別是SO42-、H2S和甲烷含量的急劇變化，說明研究區(qū)有豐富的氣源，賦存水合物的可能性非常大，同時(shí)指示了研究區(qū)硫酸鹽-甲烷界面(SMI)較淺，位于海底之下8m左右。

　　對(duì)南海北部陸坡九龍甲烷礁采集的兩個(gè)冷泉碳酸鹽巖樣品TVG-1和TVG-11進(jìn)行了礦物學(xué)、巖石學(xué)和碳氧同位素分析研究。X-射線衍射分析(XRD)結(jié)果表明，自生礦物主要為文石、白云石和高鎂方解石等，碎屑礦物含量較少。TVG-11中存在大量的文石，而TVG-1只保留了已轉(zhuǎn)化為方解石的文石假象，據(jù)此可以推斷TVG-1的形成要早于TVG-11。掃描電鏡觀察(SEM)顯微結(jié)構(gòu)特征顯示，自生礦物主要是通過細(xì)菌的厭氧氧化作用，直接從冷泉中沉淀出來的。碳、氧同位素測(cè)試結(jié)果顯示，碳酸鹽巖具有強(qiáng)13C虧損和一定程度的18O富集的特征，TVG-1和TVG-11的δ13C值分別為-46.22‰和-52.88‰PDB，均低于-40‰PDB，表明碳源于微生物作用的甲烷厭氧氧化，是指示該海域存在冷泉的重要證據(jù)；TVG-1和TVG-11的δ18O值分別為3.19‰和4.07‰PDB，存在一定程度的18O富集。碳氧同位素和礦物的顯微結(jié)構(gòu)特征都說明九龍甲烷礁碳酸鹽巖是烴類滲漏微生物作用而形成的自生碳酸鹽巖，可能是天然氣水合物分解引起的沉積，顯示該區(qū)水合物存在的可能性很大。

　　上述成果發(fā)表在《海洋學(xué)報(bào)》、《熱帶海洋》和《海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)》等刊物上?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?

　　水合物成藏機(jī)制實(shí)驗(yàn)室 管紅香
　　2009.7.3