南海北部冷泉区及水合物区浅层沉积物中甲烷循环

摘要

海洋沉积物是地球上最大的甲烷储库,这些甲烷主要是以天然气水合物的形式储存在大陆边缘陆坡沉积物中.据估计,目前以天然气水合物形式储存的甲烷至少有600Gt.然而,作为一个动态的甲烷储库,在温压条件发生变化时可导致天然气水合物分解,引发海底甲烷渗漏和海底滑坡等灾害.考虑到资源潜力和环境影响,天然气水合物自发现以来一直吸引了全世界的关注.本研究在神狐、东沙和西沙地区总共采集了37个沉积物柱状样，通过船上孔隙水和实验室的分析测定，共获得3000多个孔隙水数据。在东沙海域和神狐海域，硫酸根浓度剖面随深度呈现近线性减少，并在靠近硫酸盐-甲烷转换界面的地方迅速递减。钙离子浓度呈现线性减少，DIC浓度剖面正好与钙离子浓度剖面呈镜像对称。在西沙地区，大部分硫酸根浓度呈现先不变然后转折迅速减少到零的趋势。基于前人的研究，我们把这种现象归结为气泡灌洗。同时，DIC溶度剖面也同样显示气泡灌洗特征并与钙离子浓度剖面呈现镜像对称。