生成甲烷的细菌的同位素与有机地球化学

甲烷细菌的生成途径与稳定碳、氢同位素比值的关系是广泛应用于评价甲烷起源的方法 ,但对其有效性有必要进一步研讨。乙醚类脂化合物和五甲基二十碳烷有可能成为甲烷细菌的生物标志 ,但也要考虑其它生物来源的可能性。１甲烷细菌地球化学的重要性大气中的甲烷是仅次于二氧化碳的使地球变暖的气体 ,有人指出近年来甚至超过二氧化碳的增加量（ＢｌａｋｅａｎｄＲｏｕｌａｎｄ，１９８８）。大气中甲烷的主要来源是湿地、湖沼、水田、填埋废碴、家畜、白蚁、森林火灾、油田、煤田、甲烷水合物等 ,这些甲烷的８０ %系细菌成因。甲烷细菌广泛分布…     

九龙江河口沉积物中硫酸盐还原与甲烷厌氧氧化:同位素地球化学证据

通过沉积物柱孔隙水中甲烷,SO2-4,Cl-,δc(34S-SO2-4)、δc(13 C-CH4)的垂直分布特征,研究了硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化(anaerobic oxidation of methane,简称AOM)过程在九龙江河口沉积物中的分布规律.测定结果显示两个站位(J-A和J-E)间隙水中SO2-4浓度随深...     

氯甲烷的海洋生物地球化学研究

对氯甲烷的海洋生物地球化学循环的研究进展进行述评。介绍了氯甲烷在海洋环境中的来源、分布、去除、海-气通量、大气氯甲烷的源、汇估算及海水中氯甲烷的分析方法等方面,并提出在国内海域进行氯甲烷研究的几点设想。     

大洋钻探与海洋地球化学──微量元素及稳定同位素地球化学记录

ＤＳＤＰ与ＯＤＰ的深入研究，发展了微量元素和稳定同位素地球化学。全球变化、大规模构造隆起和海底扩张等在微量元素和稳定同位素演化上的反映，使微量元素及稳定同位素地球化学成为地层划分对比的重要手段。     

广饶盐田有机地球化学的初步研究

样品于1992年采自山东广饶盐场，用气相色谱和气质联用等方法对样品进行有机分析。结果表明，盐田表层上（包括藻席）中存在大量的烷烃和芳烃类生物标志物，低Pr／Ph比值（＜0．25）反映植烷存在于姥鲛烷之前，大量不饱和化合物的存在显示了有机质演化的初始状态，也反映了表层土的氧化还原性质。不同层位样品中烷烃和芳烃的含量变化很大，同一剖面烷烃含量最大变幅为：1.73×10-5（表层藻垫）至4.10×10-5（表层下3．5－8.5cm土样），说明有机质在常温常压下即开始了演化过程。大量常见生物标志物的存在，说明生物有机质的最初演化是比较容易的。研究生物有机质在常压常温条件下的演化，也许对生物标志物的研究和油气的地质成因有重要意义。     

渗漏型甲烷水合物的生成实验

天然气水合物是未来潜在的清洁能源,与扩散型水合物相比,渗漏型水合物具有埋藏浅储量大的特点,因此,具有更大的开采和利用价值。在自制的7.5 L透明高压反应釜中模拟研究了沉积物中渗漏型甲烷水合物的生成过程,考察了水合物生成过程中温度、压力、电阻率以及流量的变化;计算了甲烷水合物的生成速率;并对水合物生成过程进行了可视化研究。实验结果表明,渗漏型甲烷水合物可快速生成,在初始温度3.5 ℃、初始压力6.2 MPa、渗漏通量14.7 mol/(m2·s)的条件下,水合物最大生成速率为0.12 mol/s,电阻率最大可以达到2.2 Ω·m。     

太平洋铁锰结壳的锶同位素地球化学研究

本文研究中太平洋的翰斯顿岛卡林海山铁锰结壳ＲＤ４－２和东太平洋海盆铁锰结壳５４０５的锶同位素组成特征，并利用铁锰结壳的锶同位素组成与大洋海水锶同位素演化标准曲线对比，推断出结壳生长起始年龄、接三元混合模式，计算玄武质组分和硅铝质组分对锶同位素的贡献。     

中太平洋富钴结壳中生物标志物、有机碳同位素地球化学及其古海洋环境意义

利用2003年大洋DY105-12,14航次在中太平洋海山获取的KXD28富钴结壳样品,采用气相色谱(GC)内标法对该结壳样品的分层样进行了可溶有机质(氯仿沥青“A”)及其族组成(饱和烃、芳烃、非烃)、正构烷烃、类异戊二烯烃的定量分析,并结合总有机碳(TOC)及有机碳同位素(δ¹³C)分析,探讨了结壳样品有机质来源及富钴结壳组成与生长环境之间的关系。结果表明:(1)富钴结壳中有机质生物母源主要为海洋生物和菌藻类,并混有少量陆源物质;有机碳同位素同样也指示了海洋水生生物碳同位素特征;(2)KXD28结壳从底层到最外层有机碳同位素发生了很大变化,结壳中有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境气候相符合:富钴结壳生长前期δ¹³C组成由正变负,对应全球气候变冷,南极底层流向太平洋挺进;而富钴结壳生长后期δ¹³C逐渐偏正,与全球气候变暖和南极底层流萎缩相关联。     

南沙海洋柱状沉积物的有机地球化学研究

研究了南沙海域ＮＳ９０－１０３柱样有机碳含量，各类生物标志化合物的组成和分布及其地球化学意义。结果表明，该柱样中有机碳含量高于南沙海域其他沉积环境，这表明南沙海域中大陆坡最适合于有机质的聚集。各类生物标志化合物组成和分布指示了沉积有机质主要起源于海洋浮游生牧细菌，其次为陆源高等植物，气溶胶输入可能是后者来源的途径之一；沉积环境具有强原还性；有机质处于未成熟阶段，并存在较好的成岩变化。     

多金属结核,铁锰结壳的同位素地球化学研究

本文介绍国家大洋专项“八·五”重点项目“深海地质研究”中一级专题“东太平洋海盆多金属结核同位素地球化学研究”（ＤＹ８５－０２－０３－０４）所取得的成果，总结了多金属结核Ｓｒ、Ｐｂ、Ｏ、Ｓｉ、Ｃ同位素地球化学特征，并探讨了铁锰结壳Ｓｒ、Ｐｂ同位素组成特征及其古环境意义．     

大洋钻探计划(ODP)与海洋有机地球化学研究

本利用长链不饱和酮分子及分子同位素δ＾１３Ｃ来恢复古气候、古溶解ＣＯ２浓度和古盐度；说明有机地球化学在全球变化研究中的应用前景。     

太平洋东北部水合物脊现代甲烷渗漏区有孔虫记录甲烷的碳同位素证据

俄勒冈州外海水合物脊现代甲烷渗漏区的发现,为研究甲烷对活体有孔虫生态和地球化学方面的影响提供了机会。2002年在水合物脊南部高点获取一批岩心。样品经保存和染色后用来测定Uvigerina peregrina、Cibicidoidesmckannai和Globobuliminaauriculata3个底栖有孔虫属种的活体（经染色）和死体的碳同位素（δ13C）组成。有孔虫样经光学显微镜和扫描电镜检查,未发现有成岩作用或自生碳酸盐沉淀作用的迹象。渗漏区活底栖有孔虫单体记录的乎δ13C值在-0．4％--21．2％0之间,说明受高浓度甲烷碳同位素的影响。渗漏区底栖有孔虫护C平均值（由单体样品计算）范围在-1．28％--5．64％0之间,而背景区（没有甲烷渗漏）的介于-0．81％--0．85％之间。为了解环境因素对底栖有孔虫δ13C值的影响,对细菌席和蛤床两种截然不同的甲烷渗漏环境的底栖有孔虫进行研究。细菌席区的有孔虫单体比蛤床区的具有更负的δ13C值。我们解释这种差异是食物来源或共生细菌对底栖有孔虫δ13C值影响的结果,通过溶解无机碳（DIC）作用于底栖有孔虫,使其δ13C值负偏移。对比活体和死体底栖有孔虫的δ13C值,并未发现统计上的差异。这说明自生碳酸盐沉淀作用未在观测到的同位素组成中起主导作用。然而,少量极度亏损δ13C（〈-12％）的死体底栖有孔虫确实显示了自生碳酸盐岩沉积对有孔虫δ13C值影响的潜在证据。     

板块俯冲对岩浆作用影响的同位素地球化学示踪研究

同位素已成为俯冲带岩浆作用研究中灵敏的地球化学示踪剂,是约束岩浆运移过程和时间尺度的有力工具。综述了近几十年来利用Sr-Nd-Pb-Hf同位素、Li和B同位素以及Be和短周期铀系同位素等方法,在俯冲带岩浆作用过程、时间尺度、岩浆源区物质特征、岩浆形成演化及控制机制等方面取得的进展和成果。最后指出将不同同位素研究应用于弧后盆地岩浆作用的研究中,必将为全球俯冲带岩浆作用研究带来突破性的进展和成果。     

细菌、病毒与浮游植物相互关系及其对海洋地球化学循环的作用

本文综述了近年来国内外在海洋地球化学循环，特别是微生物环研究方面的发展现状，探讨了浮游植物，细菌，病毒相互之间的关系及其对海洋地球化学循环的影响。     

南海东北部甲烷成因碳酸盐岩的矿物学及同位素组成

取自南海北部的3块自生碳酸盐岩主要为圆环状、结核状和结壳状。X射线衍射分析显示,这3件碳酸盐岩主要由黏土矿物、陆源碎屑(石英、长石)和碳酸盐矿物(高镁方解石和铁白云石)组成;碳氧同位素分析表明,结核状和结壳状碳酸盐岩具有极负的δ13C(分别为-32.83‰和-38.01‰PDB)和正的δ18O(分别为+2.19‰和+2.96‰PDB),不同于正常沉积的海相碳酸盐岩,甲烷厌氧氧化过程控制了这些碳酸盐岩的形成。碳酸盐岩为甲烷成因,记录了南海东北部海底富含甲烷的冷泉活动历史。     

热液环境下非生物成因甲烷的形成和同位素分馏

甲烷是最丰富的天然气,主要通过微生物对有机化合物的吸收（微生物成因）和对有机物的热分解（生热成因）而形成。虽然对地球深处地幔甲烷的生成仍有争论,但根据从贫沉积物的洋中脊流出的高温流体、具陆地超铁镁岩区域的渗流、前寒武纪地盾的流体以及地幔和火成岩的流体包裹体的报道提出了地壳中甲烷的无机（非生物成因）成因说。几种地球化学指示剂已用来区分不同成因的甲烷,主要是微生物成因和热生成甲烷。应用于测年的主要标准包括ＣＨ４／（Ｃ２Ｈ６ Ｃ３Ｈ８）比值和甲烷的碳（Ｃ）和氢（Ｈ）同位素成分。然而,极少有什么指示剂或者标…     

第四纪间冰段期间甲烷水合物不稳定性的碳同位素证据

极地冰核证明大气甲烷（ＣＨ４）的大规模变动与以千年和十年为周期的第四纪大气旋回有关。间冰期和间冰段最初几十年期间气温急剧变暖与大气ＣＨ４ 快速增长是一致的。人们认为 ,大气ＣＨ４ 的快速增加是由于在降雨量很大的热带湿地中有较多的ＣＨ４形成所致。然而 ,大量的湿地不太可能在海平面低水位期形成足够多的ＣＨ４ 以解释大气甲烷的快速增长率。大气ＣＨ４ 的另一潜在来源是甲烷（气体）水合物（在高压、低温和充足气体浓度的条件下由水和ＣＨ４ 在沉积物中形成的固体）。大量的ＣＨ４（１×１０１９～２×１０１９ｇ）以气体水合…