甲烷厌氧氧化作用和白云石形成的关系

我们研究了有机质降解、甲烷厌氧氧化(AMO)与硫酸盐亏损之间的关系，并探讨了这些过程影响和控制白云石化作用的机理。利用ODP175航次在西非大陆边缘若干个富集有机质的站位中的研究数据，我们确定了AMO发生的深度和反应速率与白云石形成之间的联系。本研究根据CH4和SO4^2-的在沉积物中的扩散通量计算了AMO的反应速率以及根据Mg离子的扩散通量计算了白云石形成速率。研究表明，白云石的形成速率相对比较稳定，不随其形成的深度而变化，这显示了Mg、Ca离子扩散通量不会受到深度的限制。根据计算的logIAP值，我们得出白云石的logKsp值在-16．1～-16．4这样一个狭窄的范围。白云石的形成部分受甲烷厌氧氧化作用(AMO)和甲烷生成作用相互竞争的控制，这两个作用控制着流体中溶解a32的种类。通过硫酸盐的还原作用，沉积物中AMO过程增加了环境中CO3^2-的浓度，有利于白云石的形成，而甲烷生成作用增加沉积物中孔隙水的CO2的活度，抑制了白云石的沉淀。甲烷生成作用和AMO作用一起控制着沉积环境中CO2和碱度，从而决定了富含有机质的海洋沉积物中白云石的形成。此外，我们建立了在AMO作用和白云石形成机理之间存在的关系模式，运用这种模式，可以计算现代海洋沉积物中白云石的稳定常数，并且可以预计白云石形成区域和深度。     

中扬子二叠系白云石化模式

中扬子二叠系发育局部白云石化和层状白云石化两种式,局部白云石化呈树枝状、斑块状见于不同层位之中,形成白云石化灰岩;层状白云石化分布稳定,形成层状白云岩。通过白云石化产状、X射线粉晶衍射特征、微量元素及稳定同位素特征的研究表明:局部白云石化为成岩期的调整白云石化模式,层状白云石化为同生——准同生期混合水白云石化模式。     

Moesian台地和罗多彼山脉（保加利亚）始新世后无明显转动喀尔巴仟和爱琴海弧运动学演化的意义

一般认为，位于喀尔巴仟山脉-巴尔干半岛和爱琴海弧之间的Moesian地台和保加利亚罗多彼山脉在这些弧的地球动力学演化期间一直稳定地依附于东欧克拉通。然而，古地磁分析对这一地区运动学演化的约束非常差。本文提供新的古地磁资料（12地点800个火山沉积样品）表明，     

碳酸盐白云化作用模式研究进展

碳酸盐白云化作用是白云石(白云岩)成因研究中一个重要领域,对不同碳酸盐白云化作用模式的总结和应用是白云石(白云岩)成因研究的重要内容之一,因而,进一步深入理解目前已有的不同碳酸盐白云化作用模式,将对今后更好地应用和改进现有的模式、甚至总结全新的模式都有重要的现实意义.在大量国内外文献资料分析的基础上,较系统地总结了目前...     

350ka以来北冰洋波弗特环流演变及其沉积响应

波弗特环流(Beaufort Gyre)是 决定北冰洋海冰运移方向和滞留时间的主要因素。依据沉积物的颜色旋回、Mn元素含量和有孔虫丰度,本文建立了阿尔法洋脊(Alpha Ridge)B85-D孔轨道尺度上的年龄框架,并深入分析了该孔晚第四纪以来冰筏碎屑(IRD>154 μm)含量、组分及其源区的变化特点。结果表明,350ka以来最显著的变化发生在末次冰期(MIS2~4期),期间沉积物中Ca元素和白云石含量都接近于零,大部分来自班克斯岛、维多利亚岛和麦肯齐地区的碳酸盐岩碎屑没有在阿尔法洋脊沉积;随着波弗特环流的消亡,搬运陆源碎屑的海冰很可能沿着北美海岸线直接进入了欧亚海盆。而在末次间冰期(MIS5期),波弗特环流却十分流畅,并将大量碳酸盐岩碎屑限制在美亚海盆内,导致阿尔法洋脊沉积物中Ca元素含量急剧升高,与之对应的白云石含量高达16.4%。通过类比可知,在MIS6期波弗特环流的状态可能与MIS2~4期相似,而在MIS8和MIS10这两大冰期,波弗特环流却类似于MIS5期。显然,波弗特环流的存在与否并不严格遵循“冰期-间冰期”旋回,这种变化很可能是风场强度和海冰浓度双重作用的结果。     

马鞍形白云石中亚晶定向排列的模式

马鞍形白云石中亚晶定向排列的模式Ａ．Ｋｏｓｔｅｃｋａ马鞍形白云石是指具有弯曲的晶面和晶棱，板状晶形，呈波状消光的白云石。它们常与硫化物矿物、含硫酸盐的碳酸盐及碳氢化合物共生。马鞍形白云石的晶体经常是由大量的板块状亚晶（相互间稍微错开）所构成，因而形成...     

沉积物中碳酸盐(方解石和白云石)测定方法的研究

研究河流和浅海陆架沉积物中的碳酸盐成因和生成环境,探讨河流和陆架沉积物中碳酸盐含量的影响因素和测定方法。结果表明,沉积物中碳酸盐含量明显受沉积物粒度组成和物源的影响。1mol/LHAc lmol/LNaAc(在沸水浴加热30min),0.3mol/LHAc(室温下5h)和1mol/LHCl(室温下2h)分别做碳酸盐相 离子交换相的浸取液,lmol/LNaAc(在沸水浴加热30min)做离子交换相的浸取液,然后用ICP-AES测得浸取液中Ca和Mg离子含量,差减法计算样品碳酸盐相中Ca,Mg离子和碳酸盐含量。其中前两者与第四种相结合的方法,都能得到河流沉积物碳酸盐相中的Ca离子含量。而第三种方法,即1mol/LHCl(室温下2h),破坏了沉积物中的粘土矿物,不能用来作为沉积物碳酸盐相 离子交换相中Ca和Mg离子的浸取液。与使用ICP-AES测定离子含量计算得出的碳酸盐含量的方法相比较,容量法是1种操作简单、花费低廉且有效的方法。     

数据报告：布莱克海台997站位晚中新世至更新世的硅藻

ODP997站位位于大西洋布莱克海台上。布莱克海台的海底沉积受到墨西哥湾流和西部边界潜流的极深影响，其上覆亚热带中心旋回的外围海水，暖盐的墨西哥湾流和西部边界潜流（WBUC）搬运了大量的碎屑沉积物到布莱克海台形成泥砂漂移（图1）。船上超微化石分析和沉积物粒度分析发现：沉积速率随深度增加呈增加趋势，三个层位的硅藻丰度有显著高异常（Shipboard Scientific Party，1996）。因此，研究地层中硅藻堆积速率变化对于了解这一地区的古海洋学和沉积史是非常重要的。     

南京汤山上震旦统及古生界白云岩成因初探

本文通过对南京汤山上震旦统及古生界不同层位白云岩的岩石学特征，微量元素特征的研究提出了该区白云岩的五种成因机理，它们是原生－准同生白云石化模式，成岩早期混合水白云石化模式，成岩早期白云石化，成岩中晚期调整白云石化模式和构造热液白云石化模式。     

南沙群岛南科1井白云岩发育特征及铁白云石成因机制的初步研究*

南海自新生代以来发育了大量的碳酸盐岩台地和生物礁, 并普遍发生白云岩化作用, 具有广阔的油气勘探前景。文章通过开展岩相学观察、矿物学分析、常微量元素和碳氧同位素分析, 同时结合Fe组分及Fe同位素地球化学分析, 对南沙群岛南科1井白云岩的发育特征和成岩环境进行了系统研究。结果表明: 南科1井上中新统—下更新统白云岩主要形成于近地表环境中, 溶蚀孔隙发育, 残余结构明显。白云岩层中发育有多个与暴露成因有关的界面, 未发现石膏层的存在。同时, 白云岩普遍具有低Fe、Mn和Sr的特征以及与现代海水相似的REE分布模式, δ¹³C和δ¹⁸O多为正值, 但不存在相关性。整体来看, 白云岩可能形成于轻微蒸发海水的渗透回流作用, 还受到了与古气候变冷有关的海平面下降的控制。此外, 南科1井岩芯中多个层位发育铁白云石, 并且集中分布在暴露面附近。Fe组分和Fe同位素组成结果显示, 白云岩中Fe主要来源于海水中碳酸盐的沉淀, 成岩过程中基本不存在额外的陆源或热液来源的Fe混入。铁白云石主要形成于低温和浅埋藏环境中, 大气淡水对生物骨架、生物碎屑以及自生碳酸盐矿物的淋滤-溶解作用为其提供了重要的物质来源。作为生物礁体暴露地表期间的产物, 铁白云石的发育层位可能指示着低海平面时期。     

长江与黄河沉积物中粘土矿物及地化成分的组成

采用X射线衍射物相分析、ICP－AES成分分析等方法对长江与黄河沉积物中粘土矿物、地化成分组成进行了研究，结果表明：在粘土矿物组成上，长江、黄河沉积物都为伊利石＋绿泥石＋高岭石＋蒙皂石组合，但长江沉积物以伊利石含量高（约70％）、蒙皂石含量低（约5％－7％）、伊利石／蒙皂石比值大于8为特征；黄河型沉积物则以伊利石含量低（约60％）、蒙皂石含量高（约15％）、伊利石／蒙皂石比值小于6为特征。在小于0.016mm粒级内残渣态地化成分组成上，TiO2、CaO、Na2O、MgO、Fe2O3、Sr、Ba、Li、Co和V在长江、黄河两类沉积物中差别明显。黄河沉积物中碳酸盐的含量通常都为长江的2倍以上，而在小于0.005mm（7.5φ）粒级中黄河沉积物碳酸盐的含量约为长江的9倍。     

朝鲜海峡南部中陆架海侵沙脊在高能环境中的形成和发育

1　地质背景研究区为韩国海南部水深 60 ~ 100 m 的中陆架中部。韩国海南部陆架为构造上稳定、冰后期被淹没的浅水陆架(水深<120 m),陆源碎屑沉积厚。这些厚层沉积物显示了区域倾斜的前积层层理,表明它们为三角洲来源或浅水来源,尤其是晚第四纪沉积形成高频沉积层序,包含了一套与末次海平面循环(< 30 000aBP)相响应的低海面、海侵和高海面沉积(Yooand Park,2000)。低海面和高海面沉积分别位于外陆架和内陆架,而海侵沉积在陆架上分布广。海侵沉积可分为 5 个地层单元(Yoo andPark,2000),包括:①中陆架海侵层;②中陆架沙脊;③横切水道填…     

从有机碳／矿物表面积比值识别阿拉伯海东南部缺氧带的有机质保存

已公开出版了许多验证沉积物中有机物保存和局部海洋学条件之间关系的研究。然而缺少对不同局部参数［底部水氧（ＢＷＯ）、初始生产力、水柱深度、沉积速率等］重要性的研究。本文尝试通过测定受和不受缺氧水团影响的沉积物中有机碳／矿物表面积比值（ＯＣ／ＳＡ）确定缺氧底部水的存在和沉积物底部有机质量增加之间的一般关系。沿海岸边缘 ,沉积物粒度和有机质百分含量之间为负相关。该关系取决于细粒沉积物对扩散交换的阻抗、细粒沉积物和有机质颗粒间的相似水动力搬运特性或具较高表面细粒沉积物对有机质的吸附。此观察结果已用于解释缺…     

西沙石岛西科1井深层致密白云岩岩相学特征再研究

石岛致密白云岩-铁白云岩发现6年,再研究聚焦于岩相学特征。针对西科1井致密白云岩层段完成最新采样,开展系统常规岩石薄片磨制和偏光显微镜和扫描电镜鉴定,提供了系列照片和鉴定分析的认识。确定偏光显微镜下深层白云岩岩相学显微特征,揭示了微晶-细晶-凝块泥晶白云石构成致密藻礁白云岩的特征,它们发育粉晶-细晶、凝块、生物结构。细晶白云石自形-半自形,雾心亮边,0.05～0.25 mm,多世代特征;生物碎屑是珊瑚藻和仙掌藻白云岩,2～3 mm,部分3～5 mm,少部分5～10 mm,生物体内部白云石多粉晶,生长或充填于生屑孔隙,藻体中白云石不规则状,0.3～0.5 mm,星散状、镶嵌状白云石包体,涉不透明矿物;发现块状、不规则状凝块泥晶白云石,部分凝块聚集在一起,凝块内部主要充填泥晶白云石和少量有机质,发育隐晶结构。多个深度白云石含量90%～95%或95%～100%,镜下无色,有时呈浑浊的灰色,闪突起显著,完全解理,高级白干涉色;部分含5%～10%细晶方解石,半自形,0.05～0.25 mm,星散状分布在白云石之间;粉晶方解石自形-半自形粒状,0.01～0.05 mm,镶嵌状分布于生屑边部或充填在生屑内部孔隙中;扫描电镜系统分析主要是针对致密白云岩样品进行,选取典型照片分析了白云石颗粒特征和充填特征,发现2类不同的充填样式,一种是细晶白云石间孔缝中的泥晶类充填露头,另一类是细晶白云石上泥晶类面积覆盖。     

冲绳海槽沉积物混合作用的研究

介绍了利用方向性同位素＾２１０Ｐａ活度在岩芯中的垂直分布，根据沉积作用的数学模式，结合有关资料对冲绳海槽海水－海底界面沉积物的混合作用强度进行了了探讨。＾２１０Ｐｂ资料表明冲绳海槽表层沉积物中，＾２１０Ｐｂ放射性活度存在空间差异，介于２６．２６－９２．４０ｄｐｍ／ｇ，沉积物混合系数个于０．５１－６．８８ｃｍ＾２．ａ，这反映了研究海区不同的混合作用强度和沉积环境。     

海洋沉积物中碳的来源、迁移和转化

人类活动每年向大气排放的CO2约为65亿t，其中留在大气中的约占50%，大洋吸收约16亿-20亿t，陆地生态系统大约吸收0.7亿~1.4亿t(Bates，2001；Battle et al.，2000),还有大约13亿t找不到去处，称为大气CO2丢失项，而陆架边缘海有可能是这丢失项的去处。近海沉积物是大气二氧化碳的接受者，同时当条件合适时沉积物中的碳又可被释放重新进入水体乃至大气中，是碳循环中的重要源与汇，因此海洋沉积物在碳循环中的作用是全球碳循环的一个关键环节。虽然近十年来这方面的研究已经引起众多学者的关注，对沉积物中的碳循环进行了较大量的研究，取得了一系列成果，但海洋沉积物在碳循环中的作用和过程至今并未查清，具体体现在海洋沉积物在海洋碳循环中起什么作用？起多大作用？在哪些方面影响和控制海洋碳循环？这些均需要科学家们长期的艰苦努力，以便在更深入、更系统和更高层次上研究解决困扰当今人类的涉及碳循环这一重大环境科学问题。 海洋沉积物为海洋环境中的一个主要研究对象，其中的碳与水体-生物体以及大气、入海河流等进行着不间断的交换、大气中的气体碳经过复杂的海洋生物地球化学过程转化为水体中的溶解碳，再变为颗粒碳，经沉降最终形成沉积物，在适宜的条件下上述的反过程同样会发生。因此，研究海洋沉积物中的碳在其循环中的作用是非常困难的。碳是最主要的生源要素，更是生命活动能流、物流中最重要的元素，几乎所有的生物地球化学循环过程都与它有关，因而有关碳循环的研究是目前全球变化研究的热点。许多国际研究计划均以此为核心研究内容。如国际地圈与生物圈计划(IGBP)中的全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球生态系统动力学(GLOBEC)以及上层海洋与低层大气研究计划(SOLAS)等(唐启升，2001；宋金明，2000)。碳循环研究以 JGOFS计划2001年基本结束为标志，通过近十几年的研究，取得了丰硕的成果，系统了解了海洋循环的过程及界面碳通量，对全球碳循环也有了一个初步的了解。为进一步深入开展这方面的研究作者从海洋沉积物中碳的形态与来源、海水及颗粒物中碳与沉积物碳的关系、表层沉积物再悬浮对碳循环的影响以及沉积物中碳的早期成岩作用等几个方面阐述了海洋沉积物中碳循环目前的研究进展。     

俄勒冈大陆边缘含气体水合物增生脊的时空演化

俄勒冈大陆边缘上的气体水合物胡安·德富卡板块在美国西北部和加拿大西南部的滨海以约４．５ｃｍ／ａ的速率向北美板块下倾斜俯冲。如今,俯冲板块上的大部分含有大量砂质、粉砂质浊积岩的沉积物似乎已生长为大陆边缘（ＭａｃＫａｙ,１９９４）。源自俯冲沉积物的流体向上平流可能与此处和许多其他活动增生复合体中存在气体水合物有关。气体水合物及其地球物理近似物似乎在水合物海岭（Ｈｙｄｒａｔｅｒｉｄｇｅ）下发育得特别好。该海岭位于年轻增生复合体中,长２５ｋｍ、宽１５ｋｍ,北峰水深６００ｍ,南峰水深约８００ｍ。非常普遍和…     

海南排浦海相第四纪与上新世界限的发现及白云石化作用问题

在海南排浦发现了海相第四纪与海楔上新世地层界限剖面。上新世地层富含与台湾苗栗群相当的腹足类、瓣鳃类化石组合。早更新世纪地层为潮间坪沉积，富含潜穴，潮汐层理发育。两者之间为厚0．5－1cm的氧化铁层是间断面的标志。其上下均见白云石化作用层，应是西沙事件旋回的产物。     

珠江口及其邻近海域沉积物甲烷-硫酸根界面分布深度及影响因素

利用化学和稳定同位素化学等方法分析研究区沉积物间隙水甲烷和硫酸根、pH和∑CO2以及δ^13C—CH4和δ^13C—ECO2的垂直剖面分布。结果显示，间隙水硫酸根浓度呈线性梯度减小，至沉积物甲烷-硫酸盐界面（sulfate-methane interface，SMI）附近，硫酸盐几乎全部消耗而甲烷浓度急剧增大；与此同时，间隙水pH和∑CO2在该深度位置明显升高。间隙水地球化学特征揭示了沉积物发生了AOM作用。在AOM过程中，由于^12CH4氧化速率较^13CH4快，故引起沉积物间隙水剩余甲烷的碳同位素偏重，而δ^13C—ZCO2值变为极负，珠江口QA11—2、QA12-9、QA12—14和GS-1四个站位SMI对应深度分别为12cm、38cm、50cm和204cm，而南海BD-7站位由间隙水硫酸根剖面变化推算约为600cm。从珠江河口到南海沉积物，由于受陆源输入的减少，表层沉积物有机质含量呈降低趋势。有机质输入量及其活性的高低是制约了沉积物SMI分布深浅的关键因素，这是由于高含量的活性有机质一方面可加速间隙水硫酸根通过有机质再矿化分解作用途径消耗；另一方面可引起向上扩散进入AOM反应带的甲烷通量增大，使得通过AOM作用的硫酸根消耗通量相应增大，其结果造成沉积物SMI的上移。根据沉积物C／N比值以及^13C剖面变化，推断AOM作用的可能发生机制是由于在沉积物表层再矿化作用过程中，因一部分活性有机质被大量消耗，导致进入沉积物硫酸根还原带底部的活性有机质数量相应减少，从而引起部分硫酸根转为与甲烷发生反应，并在微生物的作用下完成AOM过程。     

连云港海域废黄河水下三角洲北翼的沉积特征与空间分布

基于连云港海域浅地层剖面资料解释和16个站位柱状岩心的剖面观察、粒度分析、微体化石鉴定、有孔虫和腹足类纹沼螺的AMS 14C年龄，分析废黄河水下三角洲北翼的沉积结构、厚度和沉积物组成，划分沉积单元及其分布范围；识别海侵沉积区的沉积相，认识其沉积环境特征。结果表明，水下三角洲沉积体可分为三角洲前缘和前三角洲两个沉积单元，两者沿连云港海岸线呈并置关系。三角洲前缘位于埒子口至新淮河口外，为一NNE向进积、NW向倾斜的扇形楔状体，可识别出灌河叶瓣及其以东的叶瓣两个沉积中心。该沉积单元以砂质沉积为主，两个叶瓣之间的分流间湾分布有泥和砂质泥。前三角洲位于三角洲前缘西北侧，大致从埒子口外侧沿海岸带向海州湾展布。该单元为泥质沉积，厚度较薄，其北部的两个柱状岩心所揭示的沉积厚度分别为1.8 m和1.5 m。水下三角洲以北，海侵沙席分布广泛，厚度通常在20 cm左右。其分布在本区具有普遍性，只是在连云港海域被黄河泥沙所覆盖，由此也构成了废黄河水下三角洲的底界面。该界面具有侵蚀残留地貌特征。海侵沙席之下为晚更新世MIS 3阶段中早期的海陆过渡相沉积。沉积物多由黄色粉砂或砂质粉砂组成，含有较丰富的有孔虫、介形虫等，可见淡水纹沼螺。