瓜伊马斯盆地热液中的轻烃气体——热成因与非生物成因对比

摘要

加里福尼亚湾瓜伊马斯(Guaymas)盆地高温热液中的轻烃气体(甲烷到戊烷)主要来源于由洋中脊火山岩侵入的沉积物中有机碳的热催化作用。瓜伊马斯盆地热液中C_1—C_5气体系列以烷烃为主,基本不含烯烃。相比之下,北纬21°东太平洋隆起的高温流体地球化学证据表明,它明显缺乏热成因的气体;甲烷来源于非生物成因的玄武岩,这说明北纬21°的烃气体是以烯烃的显著特征为标志的。瓜伊马斯盆地甲烷的稳定同位素组成不同于北纬21°的气体;瓜伊马斯盆地的δ^(13)C值与PDB标准相比,为-43——51‰,相比之下北纬21°热流气体的δ^(13)C值约为-15‰。这些差别反映了两套系统中轻烃气体的不同成因;即瓜伊马斯甲烷以有机热成因的产物为主,并未表明象北纬21°那样的来自玄武岩气体的证据。瓜伊马斯盆地水热流体中可溶无机碳的碳同位素分析表明,高温烃氧化作用和高温热催化烃的产生,可能是一重要的作用过程。