海洋沉积物孔隙水硫酸盐浓度和碳同位素对天然气水合物的指示

摘要

硫酸根离子(SO2-4)是海洋沉积物孔隙水中的重要组分之一.硫酸盐还原菌利用孔隙水中SO2-4作为氧化剂氧化沉积物中有机质或甲烷,造成孔隙水中SO2-4离子浓度降低,同时使溶解在孔隙水中CO2的碳同位素组成降低.研究表明,在有天然气水合物出现的地区,强烈的甲烷缺氧氧化作用使孔隙水SO2-4浓度急剧下降,表现为海底沉积物中硫酸盐-甲烷界面(SMI)较浅.如布莱克海台区,SMI界面为5.1～23 9 m,界面附近溶解于孔隙水中CO2的δ13C值低达-39‰.笔者发现南海北部海区几个站位具有类似于布莱克海台区的较浅的SMI界面(7.5～17.2 m)和极低的δ13C值(-29‰),结合其他地质、地球物理和地球化学证据,推测这些站位处可能赋存有天然气水合物,值得开展进一步详查工作.