海洋沉积物中AOM成因的自生矿物及其对深时地球古海洋甲烷事件的启示

• 作者: 孙飞 李清 林杞 王家生 王舟 陆红锋
• 来源期刊: 第四纪研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: AOM 自生矿物 深时地球 甲烷事件 新元古代"盖帽"碳酸盐岩
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 海陆气候对比专辑论文
• 页码范围: 1383-1392
• 页数: 10页
• 分类号: P736.21|P736.4
• 字数: 7432字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11928/j.issn.1001-7410.2015.06.07

摘要

甲烷厌氧氧化作用(Anaerobic Oxidation of Methane,简称AOM)是海洋沉积物早期成岩过程中常见的地质作用,记录了沉积物埋藏压实期间海水下渗与沉积流体上涌过程中发生的硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化等生物地球化学反应,形成了一套独特的自生矿物.通过实例分析东北太平洋IODP311航次U1328站位和南海北部陆坡GMGS2航次08站位的钻孔岩芯沉积物中自生矿物的类型和稳定碳、氧、硫同位素组成等,在U1328站位浅表层及约219m深度位置和在GMGS2-08站位15mbsf、60mbsf和84mbsf位置发现了AOM成因的自生碳酸盐类矿物,其δ13C值分别低至-41.50‰(VPDB)和-57.89‰(VPDB),并且出现了富集的黄铁矿及其正偏硫稳定同位素组成,其δ34S值分别高达32.49‰(VCDT)和20.80‰(VCDT).认为现代海洋沉积物中AOM成因的自生矿物能有效地记录海洋的甲烷异常渗漏事件,其矿物组合和稳定同位素组成可用于探索地史时期古海洋的甲烷渗漏事件.新元古代"雪球地球"结束后陡山沱组"盖帽"碳酸盐岩中极低碳稳定同位素的特征和扇状重晶石等自生矿物特征,指示了新元古代冰后期古海洋中曾经出现异常的甲烷渗漏事件,可能造成了古海洋环境和吉气候的突变.根据"将今论古"原理,利用AOM成因的自生矿物探索深时地球重大转折期古海洋的甲烷异常渗漏事件具有广阔的应用前景.