气体水合物中甲烷的地球化学特征

通过对气体水合物样品中烃类气体组分和甲烷碳同位素组分的检测,表明自然界中存在Ⅰ型、Ⅱ型和Ｈ型３种类型的气体水合物,在水合物结构中甲烷客体分子主要源自沉积有机质中ＣＯ２的微生物还原作用,也存在热成因甲烷,少数地区为微生物成因和热成因混合甲烷,微生物成因甲烷总是占优势。     

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。     

气体水合物中大量甲烷释放引起大气圈组分、放射压力和气候的改变

陆坡上水合物矿床中甲烷(CH4)的灾难性释放已显著干扰了古新世／始新世温度最高(PETM)期(约55．5Ma)的全球气候和碳循环。我们调查了所有PETM期古温度和古二氧化碳替代矿物是否与假设考虑大量增加的甲烷散发到大气圈的影响相一致。     

气体水合物储集层中原地甲烷含量的直接测定

气体水合物储集层中原地甲烷含量的直接测定ＧｅｒａｌｄＲ．Ｄｉｃｋｅｎｓ等某些气体能与水结合形成在高压和低温条件下稳定的固体—气体水合物。许多有甲烷来源的海洋沉积物中存在着适合气体水合物形成的条件。大陆边缘的地震反射剖面表明，在海底沉积物上部几百米中，...     

天然气水合物释放甲烷对晚第四纪气候影响的古环境记录

天然气水合物作为全球碳循环中最大的碳储库,在全球变暖或海平面变化导致压力减小的情况下将分解释放大量甲烷进入水体和大气,对气候和环境造成巨大的影响。自从1995年Dickens等提出形成晚古新世温度峰值事件(LPTM)的主要原因是海底天然气水合物大规模分解释放甲烷这一假说以来,地质历史时期天然气水合物演化的研究蓬勃发展。而晚第四纪以来经历了一系列气候变化过程,在加利福尼亚的圣巴巴拉盆地、瓜伊马斯盆地、俄罗斯的贝加尔湖、格陵兰海、秘鲁、东格陵兰陆架、巴布亚新几内亚以及南海等地都记录了天然气水合物分解释放而形成的碳同位素负偏的古环境信息。主要针对这些古环境记录进行整理总结,为进一步研究天然气水合物的动态演化提供基础。     

侏罗纪大洋缺氧事件中气体水合物的大量分解

欧洲贫有机物的海洋碳酸盐可以很好地说明众所周知的托阿尔早期的碳同位素正偏移 ,而海洋有机质以及相关的碳酸盐则主要记录了负偏移（以前认为后者主要为成岩成因）。缺失有机物的特提斯期灰岩的碳同位素也存在负偏移 ,其在阿尔伯特阶则极少出现。总之 ,这些δ１３Ｃ曲线记录了一个同位素值缓慢上升的阶段 ,其同位素值首先被一个负偏移间断 ,然后突然变为正偏移。英格兰约克郡的ＨａｗｓｋｅｒＢｏｔｔｏｍｓ剖面提供了海洋有机物中负偏移的详细资料。这种偏移与黑页岩沉积作用和高分辨率鲕状岩生物地层学的关系很容易确定。也出现了木化石…     

海底气体水合物中菌成甲烷氧化作用对生命极限环境的意义

本次研究运用调查潜水器采集的热成碳氢气体样品,位于墨西哥湾大陆坡。水深约在５４０ｍ的化以能自养群落的火山口和气体水合物丘,研究区具体渐高压特征（温度平均为７℃,压力约５４００ｋＰａ）ＩＩ型结构气体水合物丰富,气体水合物样品的三种同位素特征指示了该水合物束缚甲烷（ＣＨ４）的细菌氧化作用,以下三种情形和形成报体水合物的火山喷气有关;（１）甲烷束缚甲烷富＾１３Ｃ相当于３．８‰ＰＤＢ（皮狄组美洲拟箭石标准     

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示ＷａｌｔｅｒＳ．Ｂｏｒｏｗｓｋｉ等微生物硫酸盐的减少，微生物沼气的产量，和气体水合物的形成与深海、大陆边缘沉积物中出现的成岩作用紧密联系（Ｐａｕｌｌ等，１９９４）．气体水合物是由水和低分子量气体（...     

天然气水合物的成因及其碳同位素判别标志

天然气水合物的形成主要受温度、压力和气体成分与含量等因素的控制。天然气水合物的气体成分通常以甲烷为主，其成因有细菌还原和热分解两种，分别具δ^13C值＜－60‰和δ^13C＞－60‰的特征。     

南海北部大陆坡冷泉碳酸盐结核的发现:天然气水合物新证据

南海北部大陆坡是我国天然气水合物调查和研究的重点海域,目前已发现了多处水合物存在的地球物理、地球化学、海底地貌特征等证据。冷泉碳酸盐的析出是天然气水合物冷泉存在的重要明显标志之一,已成为南海北部继地球物理BSR标志后发现的与水合物存在相关的另一重要证据。中国科     

在沉积物搬运过程中气体水合物的自然赋存作用

自然界中赋存的气体水合物在海底沉积物是处于半固结状态,具有储存大量的气体和水的潜能。当水合物的平衡条件被打破时,能释放出气体和水。因此,水合物能给巨大的沉积物搬运提供潜在的形成机制。在海底低水温和正常静水压力条件下,大部分陆坡和所有海隆、深海平原在靠近海底沉积物的孔隙不处在饱和或近饱和状态下,烃类气体将形成水合物。水合物的气体既可能是原地微生物成因气,也可能是来自较深部沉积物的热解气。稳定水合物沉积物的平衡条件可能遭到破坏,例如由连续沉积或者海平面下降所引起,其中任何一种情况出现使部分固体气－水混合物开始分解。释放出气体和水的体积超过水合物自身的体积,如果大量水合物分解,那么其内部压力能猛烈地骤增,原来部分稳定的沉积物转化为富含气体和富含水的低密度泥岩。当内部压力由于气体压缩或者浮力作用变得非常大时,其上覆沉积物隆起甚至破裂,而非致密的气侵泥岸可以向上运移。与水合物有关非常大时,其上覆沉积物隆起甚至破裂,而非致密的气侵泥岸可以向上运移。与水合物有关的这些现象可以引起泥底辟、泥火山、泥滑坡或浊流,这取决于沉积物的结构和海底地形。     

天然气水合物环境中近海底孔隙流体的演化

天然气水合物(笼形化合物)是由水分子和甲烷等低分子量气体组成的晶质固体化合物。在凯斯卡迪亚边缘的南水合物脊(Hydrate Ridge)顶部发现了天然气水合物以及甲烷淀积物(与甲烷有关的碳酸盐),后者具有高镁方解石和文石的独特结构。     

天然气水合物系统多幕次甲烷渗漏作用的底栖有孔虫同位素响应——以IODP 311航次为例

为了探索底栖有孔虫壳体同位素特征对海洋天然气水合物地质系统中多幕次甲烷渗漏作用的响应,对综合大洋钻探计划(IODP)311航次5个站位(U1325、U1326、U1327、U1328和U1329)沉积物岩心中底栖有孔虫种属Uvigerina peregrina和Bulimina mexicana进行了地球化学研究,发现2个种属的壳体碳氧同位素存在较大的变化范围,分别为-3.32‰~-0.22‰(PDB)和3.4‰~4.91‰(PDB),异常负偏的碳同位素和正偏的氧同位素特征指示了水合物分解释放出的甲烷气体在沉积物中发生厌氧氧化作用(AOM)影响生活在其中的底栖有孔虫的壳体同位素特征。5个站位的多个层位中有孔虫壳体异常同位素特征,较好地指示了水合物地质系统的多幕次甲烷渗漏作用,通过与海平面升降对比发现,该多幕次甲烷渗漏作用与10万a尺度的全球海平面升降变化相一致,很好地印证了间冰期、冰期的交替导致的海平面升降变化对于水合物地质系统的稳定性有重要的影响作用。