富含微生物体系内温压条件对自生碳酸盐岩和铁硫化物形成的影响

• 作者: 刘娜 刘肖 曹玉清 许天福 贝科奇 金光荣 魏铭聪
• 来源期刊: 沉积学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 甲烷渗漏区 自生碳酸盐 铁硫化物 形成条件 自生矿物
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 沉积与沉积矿产
• 页码范围: 664-673
• 页数: 10页
• 分类号: P593
• 字数: 7585字
• 语种: 中文
• DOI: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.053

摘要

甲烷渗漏区沉积层中存在的大量自生碳酸盐岩和铁硫化物,是指示天然气水合物存在的标志.但对其形成条件的实验研究还不多见.利用自主研发的模拟装置,首次在富含甲烷氧化菌和硫酸盐还原菌的微生物系统内,通过水化学分析方法,探讨不同温度和压力下水化学组分的变化;通过扫描电镜和能谱分析方法,确定自生碳酸盐和铁硫化物的形态和种类,研究它们在不同温压条件下的形成规律.结果表明:5℃,8℃和10℃实验中,pH保持在6.5～7.4之间,ORP稳定在-100.0 mV附近,HCO-3浓度为202.55～639.93 mg/L.2.5 MPa,5.0 MPa和7.5 MPa实验中,pH在6.1～7.2之间,ORP稳定在-100.0～-50.0 mV之间,HCO-3浓度为324.08～789.95 mg/L.温度和压力通过影响微生物代谢产生S2-和HCO-3、离子结合两个过程,最终控制矿物的形成.碳酸钙、菱铁矿和铁硫化物在各实验中都有生成.温度升高:HCO-3浓度变化范围变小,S2-浓度增加,氧化还原电位减小;碳酸钙形成较少;菱铁矿随温度升高而增加,铁硫化物形成随S2-浓度增加而变广,表明温度升高促进铁硫化物和菱铁矿的形成.压力增加:S2-生成量增加,ORP(氧化还原电位)变得更小;形成的铁硫化物颗粒越大且形态更好;生成的碳酸钙变少,可能受到S2-浓度的影响.这些实验结果对于研究全球海洋中碳和硫的存储及循环、自生矿物的形成机理等都具有重要意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘娜	吉林大学地球科学学院	153	935	15.0	21.0
2	曹玉清	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	30	395	14.0	19.0
3	许天福	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	47	282	8.0	15.0
4	魏铭聪	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	7	12	2.0	3.0
5	贝科奇	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	5	2	1.0	1.0
6	金光荣	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	8	40	4.0	6.0
7	刘肖	吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室	4	10	2.0	3.0