Habitat heterogeneity influences cold‐seep macrofaunal communities within and among seeps along the Norwegian margin – Part 2: contribution of chemosynthesis and nutritional patterns

The relative contribution of chemosynthesis in heterotrophic fauna at seeps is known to be influenced by depth and by habitat. Using stable isotopes of carbon and nitrogen, we investigated macro‐ and megafaunal nutritional patterns in Norwegian margin cold seeps by comparing food webs both among habitats within a seep site and between different sites. The very active Håkon Mosby mud volcano (HMMV) is characterized by geochemical gradients, microbial activity and faunal zonation from the centre to the periphery. The Storegga Slide (600–900 m depth) has pockmarks with patchy less active seeps, and also shows concentric zonation of habitats but at much smaller spatial scale. The dominant carbon source for macrofaunal nutrition in both areas was chemosynthetically fixed and the bulk of organic carbon was derived from sulphur‐oxidizing bacteria. In HMMV, food chains were clearly separated according to habitats, with significantly lighter δ¹³C signatures on microbial mats and adjacent sediment (?33.06 to ?50.62‰) than in siboglinid fields (?19.83 to ?35.03‰). Mixing model outputs revealed that the contribution of methane‐derived carbon was small in siboglinid fields (0–17%) but significant (39–61%) in the microbial mats. Moreover, the variability of macrofauna signatures within this later habitat suggests the co‐occurrence of two food chains, one based on primary production via methanotrophy and the other via sulphide oxidation. The length of the food chains also varied among habitats, with at least one more trophic level in the siboglinid fields located at the periphery of the volcano. Conversely, in Storrega pockmarks, faunal δ¹³C signatures did not vary among habitats but among species, although separate food chains seem to co‐occur. The small size of the seepage areas and their lower fluxes compared to HMMV allow more background species to penetrate the seep area, increasing the range of δ¹⁵N and the trophic level number. Probably due to the higher flux of photosynthetic particulate organic carbon, the overall chemosynthesis‐based carbon contribution in invertebrate nutrition was lower than that in HMMV.     

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。     

钼催化作用下的煤成烷烃气碳同位素演化

为了阐释钼催化作用下的煤成气碳同位素演化特征和机理,采用在原煤中添加单质钼的方式,开展催化生气模拟试验,测定模拟系列气样的单体烷烃气碳同位素组成,并对其演化规律和模式进行探讨.结果表明:无论加钼与否,模拟气甲烷碳同位素组成(δ(13C1))均以镜质组反射率1.1%为界分为演化趋势截然相反的2个阶段,乙烷碳同位素组成(δ(13C2))不存在明显的演化阶段性,但加钼煤样δ(13C2)由在较低成熟度阶段重于原煤样变为在较高成熟度阶段轻于原煤样;加钼条件下,模拟烷烃气呈现出正碳同位素系列,δ(13C1)为(-25~-45)×10-3,δ(13C2)重于-29×10-3,表明钼催化成因气属于有机热成因气范畴.对比模拟烷烃气碳同位素组成与镜质组反射率之间的关系,发现模拟烷烃气碳同位素组成演化规律与前人模式有所不同.加钼煤样的不同单体烷烃气碳同位素组成随有机质成熟度变化速率的不同而不同,指示生气作用在钼催化作用下得到增强,这一效应在裂解气生成过程中更为显著;加钼煤样δ(13C2)在较高成熟度条件下轻于原煤样δ(13C2)的原因可能在于钼催化效应促进了煤中壳质组裂解生气.     

内蒙古克什克腾旗黄岗山锡铜矿激电测量方法应用分析

内蒙古克什克腾旗黄岗山锡铜矿区北部及中部为第四纪冰川遗迹,在植被极其发育的地表之下为冰渍物、残坡积物等组成的碎石层,厚度多大于3m,因此开展地表地质工作有一定的难度。为提高找矿效果,开展了1∶1万激电测量工作。通过对激电异常的查证分析,在DJH-1号激电异常南西侧边界,燕山早期似斑状中细粒黑云母二长花岗岩与两侧石英闪长岩、花岗斑岩的内、外接触带附近发现有多期次岩浆侵入,矿化蚀变强烈,目前共圈定锡矿体10个、铜矿体8个;圈定的矿体和发现的激电异常具有较好的对应性,为进一步开展地质勘查工作提供了重要的依据。     

应用显微激光拉曼光谱分析单个流体包裹体同位素

单个流体包裹体同位素是研究特定成岩成矿（藏）阶段古流体成因和来源最有效的方法之一,在矿床、油气、地质流体和大地构造演化动力学等多个领域具有十分重要的用途。但是,目前还没有成熟的分析单个流体包裹体同位素的方法。文中在对目前国内外流体包裹体分析技术总结分析基础上,认为激光拉曼光谱是一项可以分析单个流体包裹体同位素的最有效方法,国外在该领域已经开展了许多创新性的研究工作,并取得了一些重要进展。对激光拉曼光谱分析单个流体包裹体同位素的原理和可行性进行了分析论证,提出通过对已知比值的同位素标准物质拉曼光谱测试和研究,在确定稳定同位素分子的拉曼参数和实验条件等基础上,可以建立起单个流体包裹体稳定同位素激光拉曼测试方法,从而改变目前只能依靠分析群体包裹体同位素来示踪古流体成因和来源的局限性和不确定性。     

中国西部局地蒸发水汽贡献率探讨

利用降水、湖水同位素数据并结合相关模型,对我国西部地区的二次蒸发效应以及不同类型水汽对区域降水的贡献率进行了定量的讨论,研究得到以下结论：①夏季风期间,天山-阿勒泰地区所受到的二次蒸发效应较为明显;而青藏高原地区,水体蒸发水汽的向上补给则是影响该区域在全年任何时段下氢氧同位素值发生变化的主要因素.②天山-阿勒泰地区在全年任何时段下均存在二次蒸发效应,且夏季风时的作用程度明显强烈,蒸发比值介于13%~20%,均值为16.7%,远远大于冬季风时的均值4.3%.③青藏高原地区不论是在夏季风还是冬季风期间,上风向水汽对区域降水的贡献率最大,所占比重基本大于50%,贡献率最小的是水体蒸发产生的水汽,其值普遍小于10%;而蒸腾作用产生水汽的贡献率介于两者之间.     

青海祁漫塔格地区虎头崖矿床Ⅵ矿带花岗岩的成岩时代、地球化学特征和成因

利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法,测得与成矿有关的青海祁漫塔格地区虎头崖矿床Ⅵ矿带花岗岩的成岩年龄为(233.6±1.8) Ma(MSWD=1.2,n=17)。地球化学特征显示:花岗岩属高钾钙碱性、弱过铝质花岗岩;样品的稀土元素组成以总体右倾,轻、重稀土分异明显和具明显的负铕异常为特征;微量元素具有富集Rb、Th、U、La、Nd等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr、Nb、P、Ti等元素的特点。Sr-Nd同位素组成特征显示,花岗岩的源区可能是富集岩石圈地幔。初步研究认为,虎头崖矿床Ⅵ矿带花岗岩可能形成于中、晚三叠世碰撞后碰撞的构造背景下。     

北祁连山银灿铜矿矿床地质特征及成因

银灿铜矿地处于北祁连走廊南山北坡—冷龙岭岛弧带中,矿区出露一套具双峰式火山岩特征的火山沉积建造,矿体主要赋存在石英角斑岩中并存在明显分带,上部为铜矿体向下部变为锌矿体,矿石类型属黄铁矿型多金属矿石,成矿作用过程直接或间接与火山活动有关,是北祁连地区早古生代典型的海相火山岩型块状硫化物矿床。     

南大巴山前陆冲断褶皱带断裂流体地球化学特征及构造保存研究

南大巴山前陆构造带位于城口断裂与铁溪-巫溪断裂之间,为研究该构造带断裂对烃类运移及构造对页岩气保存的影响,本文对该构造带内断裂流体的碳氧同位素和流体包裹体进行了测试分析。测试结果显示,研究区断裂流体碳氧同位素整体较围岩更为分散,δ~(13)C_(PDB)介于-2.9‰~3.9‰之间,属正常海相碳酸盐层的碳同位素值,坪坝断裂附近δ~(13)C_(PDB)呈明显亏损,具外来流体混合的特征。流体包裹体为含烃的气液二相盐水包裹体,气相成分为CH_4,液相为H_2O。包裹体均一温度以城口断裂附近最高,主要为311~336℃,频率峰值温度为328℃;往南叠瓦带流体均一温度主要位于183~269℃之间,峰值为230℃,断褶带峰值为213℃,滑脱褶皱带为170℃,整体表现为向盆内方向降低。盐度主要为4.43%~8.6%NaCl。研究表明,城口断裂作为大巴山构造带南北分界的主干断裂,古流体的形成温度和热演化程度最高,且从盆地向北至城口断裂,各构造带流体的热演化程度、成岩温度、古流体压力均逐渐升高,说明随着构造活动的增强,构造带中的流体更为活跃,持续时间更长,导致流体形成的深度和温度变化较大。构造带内的流体总体上形成于封闭体系,在主构造应力的驱动下,盆地深部含烃流体沿断裂向浅部运移,并与浅部地层流体发生混合,运移通道整体处于封闭状态;而构造带内的一些次级断裂,因其形成的时间以及向下延伸的深度不足以触及下古生界烃源岩层,因此其对流体封闭性的影响有限。