墨西哥湾东北部海区常压与超压沉积盆地孔隙水的地球化学特征对比研究

摘要

Brazos-Trinity IV盆地和Ursa盆地均位于墨西哥湾东北部海域,两者相隔300km,经历了截然不同的更新世沉积历史.Brazos-Trinity IV盆地属于更新世晚期浊流沉积体系,沉积速率低,几乎不产生超压,而Ursa盆地受密西西比河流域的影响,具有极高的沉积速率,是一个典型的超高压沉积盆地.国际大洋综合钻探计划IODP308航次分别在两个盆地取得了钻孔样品,分析获得了沉积物孔隙水的各项地球化学数据.文章以这些分析结果为基础,讨论超压Ursa盆地U1322钻孔和常压Brazos-Trinity IV盆地U1319钻孔沉积物孔隙水中阴阳离子随深度的变化情况,并对孔隙水中保守性组分进行了相关性分析.对比研究发现U1322钻孔的碱度,Cl-,PO3-4和pH值明显低于U1319钻孔; 碱度与PO3-4,Ca2+,B3+之间以及K+与Li+在U1319钻孔呈现很好的相关性,而在U1322钻孔则无明显的相关关系; U1322钻孔孔隙水Cl-随深度逐渐降低,孔隙水被淡化.超压Ursa盆地沉积物孔隙水阴离子异常的主要原因可能是因为盆地底层的Blue Unit砂体将高和低超压区连接,流体在超压作用下由高压区流向低压区,阴离子含量较低的流体与沉积物孔隙水混合,造成U1322钻孔中阴离子浓度的异常,这可能也是U1322钻孔孔隙水保守性组分之间相关性较差的主要原因.