冷泉流体沉积碳酸盐岩的地质地球化学特征

• 作者: 陈先沛 陈光谦 陈多福
• 来源期刊: 沉积学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 冷泉流体沉积 化学自养生物碳酸盐岩和生物丘 地质和地球化学特征
• 年，卷（期）: 2002,（1）
• 所属期刊栏目: 沉积岩石学
• 页码范围: 34-40
• 页数: 7页
• 分类号: P59|P588.24+5
• 字数: 5227字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0550.2002.01.007

摘要

冷泉流体是指来自海底沉积界面之下的低温流体以喷涌和渗漏方式注入盆地,并产生系列的物理和化学及生物作用,这种作用及产物称为冷泉.它是继洋中脊以盆下源中高温流体的热泉被发现和研究之后的又一个新的盆地流体沉积领域.日前研究较多的是以水、碳氢化合物(天然气和石油)、硫化氢、细粒沉积物为主要成分,温度与海水相近的流体,广泛发育于活动和被动大陆边缘斜坡海底.冷泉流体沉积体系发育高密度的化学自养生物群,以碳酸盐岩和天然气水合物为主,有少量的硫化物和硫酸盐等.冷泉碳酸盐岩的产状有丘、结核、硬底、烟囱、胶结物和小脉等,以化学自养生物碎屑和多期次的自生碳酸盐胶结物组成的生物丘最为常见,它在物质来源、形成环境、形成作用等方面与传统来源于海水碳的碳酸盐岩建隆不同,用术语Chermoherm表示,以区别于传统海水碳酸盐岩建隆术语bioherms、lithoherms、pseudobioherms和biostromes.地层中石化的化学自养生物丘常是含有大量底栖生物化石的碳酸盐岩建隆产于深水相沉积地层中,在沉积环境和相分析上出现纵向和横向的不连续,甚至出现反常现象.矿物以镁方解石、白云石和文石为主,与传统的碳酸盐岩相似,在地球化学组成上最大的区别是冷泉流体沉积碳酸盐岩的碳来源于冷泉体系中的细菌生物成因碳,具有特别负的碳同位素值.冷泉在海底主要沿构造带和高渗透地层呈线性群,或围绕泥火山或盐底劈顶部呈圆形或不规则状冷泉群分布,或以海底地形低凹处和峡谷转向处呈孤立冷泉形式产出.冷泉流体以沉积建造流体为主.上覆快速堆积、成岩压实和胶结作用、构造挤压和变形作用、深部的后生作用和成岩作用、海底沉积物中的天然气水合物分解作用是建造流体向上运移进入海底成为冷泉的驱动力.冷泉碳酸盐岩的沉积作用主要有胶结作用、充填作用和生物化学沉积作用.冷泉流体中的碳主要是以甲烷为主的碳氢化合物形式存在,经微生物作用转变为CO2,最终形成冷泉碳酸盐岩.