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贵州松桃大塘坡地区南华纪早期冷泉碳酸盐岩地质地球化学特征 总被引：13，自引：2，他引：11
贵州松桃大塘坡地区的南华系是研究古代天然气渗漏及冷泉碳酸盐岩的理想地区之一.该区冷泉碳酸盐岩由两类岩石组成: 一是两界河组含砾砂岩中(Sturtian冰期早期) 的白云岩丘或透镜体; 二是之上的大塘坡组第一段黑色含锰岩系中的似层状或透镜状菱锰矿矿体及少量白云岩透镜体.该地区冷泉碳酸盐岩的碳同位素具明显的负偏特征, 充填在菱锰矿矿石气孔中的沥青碳同位素为-30.98‰, 并具有异常高的硫同位素正值.结合冷泉碳酸盐岩的空间分布、古天然气渗漏构造、菱锰矿的沉积有机质等特征分析, 认为其与现代冷泉碳酸盐岩的特征十分相近.两界河组的白云岩丘是目前所发现的最古老的冷泉碳酸盐岩, 与在它之上的菱锰矿矿体是同一个古天然气渗漏系统中不同时期的冷泉碳酸盐沉积.天然气泄漏形成的冷泉与大塘坡组烃源岩的形成关系密切. 相似文献
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羌塘盆地南部双湖地区曲色组地层发育大量碳酸盐岩结核,这些结核多呈丘状、椭球状、透镜状、似层状、脉状、树枝状产出。其物质组分主要为泥微晶碳酸盐矿物,少量粘土矿物、石英及草莓状、半自形黄铁矿等。草莓状黄铁矿平均粒径在5.0μm左右,内部可见葵花状构造。发育凝块状、气孔状和渗漏孔等特殊构造。产双壳类、菊石类、蠕虫状或树枝状生物及超微生物化石,生物密度极高。碳同位素明显负偏,硫同位素则明显正偏,其特征与现代海底天然气水合物的渗漏、释放所形成的冷泉碳酸盐岩机理一致,因而推测为古代海底天然气渗漏喷发形成。大量海底天然气泉口的存在,可能表明羌塘盆地双湖地区早侏罗世大洋缺氧事件与海底天然气水合物喷发存在极大关联。 相似文献
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三峡“盖帽”白云岩的碳、硫稳定同位素研究及其成因探讨 总被引：11，自引：1，他引：11
新元古代南沱组冰碛层之上的“盖帽”白云岩在全球分布广泛, 碳稳定同位素表现出强烈的负偏移, 其成因被认为与甲烷的碳源有关。通过对湖北三峡庙河地区出露的“盖帽”白云岩的野外地质构造、碳 -氧稳定同位素和重晶石夹层的硫稳定同位素特征的研究, 发现除了明显的碳稳定同位素的负偏移之外, 重晶石的硫同位素值表现出明显的正偏移, 其数值可与现代海底甲烷喷气孔附近的自生重晶石矿物的同位素组成相对比, 进而认为“盖帽”白云岩的成因是末元古代“雪球”事件之后天然气水合物的释放与全球环境突变背景下的沉积产物。该研究成果将有助于对地史时期类似地质背景下古天然气水合物背景的识别和环境效应评价。 相似文献
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海底天然气渗漏系统微生物作用及冷泉碳酸盐岩的特征 总被引：18，自引：3，他引：18
海底天然气渗漏系统是全球海洋环境中广泛分布的自然现象。部分渗漏天然气通过细菌作用转变为二氧化碳,同时海水硫酸盐被还原为硫化氢, 与孔隙水中的钙和铁结合而沉淀冷泉碳酸盐岩。冷泉碳酸盐岩的常见矿物有微晶方解石、文石、白云石和黄铁矿。冷泉碳酸盐岩常发育一些特殊的组构, 如黄铁矿环带结核、溶蚀面、平底晶洞、凝块和向下生长的叠层石组构等。碳酸盐岩特别负的δ13C值指示碳来源于生物成因的甲烷, 而18O富集可能与天然气水合物的分解有关。冷泉碳酸盐岩中黄铁矿的δ34S值低于海水的, 这指示硫来源于微生物还原的海水硫。冷泉碳酸盐岩中的生物标志化合物及其极负的δ13C值指示微生物的生命代谢活动。 相似文献
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南海东沙西南海域冷泉碳酸盐岩特征及其意义 总被引：9，自引：2，他引：7
海底冷泉流体或自生碳酸盐沉积可为碳氢化合物(主要指常规油气或天然气水合物)、冷泉生物群落的调查和研究提供有利线索。对东沙群岛海区、神狐海区和ODP184-1146钻孔碳酸盐沉积的特征进行了对比和研究,结果表明这些海区碳酸盐岩的岩性特征、碳氧同位素组成等存在明显差异。东沙群岛海区和神狐海区的碳酸盐岩的化学成分如TFe、A l2O3、TiO2、K2O、Na2O、MnO、P2O5等不同,表明它们可能分别受到了粘土矿物和铁锰氧化物影响。在神狐海区至少发生了一次冷泉流体活动,形成了早晚两期冷泉碳酸盐岩,而在东沙群岛海区发生了至少3次冷泉流体活动,形成了多期冷泉碳酸盐岩,反映了这两个海区碳酸盐沉积的甲烷成因不同,且形成环境也受不同的因素控制。研究揭示,在东沙群岛南部海区可能发育热成因甲烷汇聚的天然气水合物,其海底可能存在冷泉生物群落,这为东沙西南海域天然气水合物和冷泉生物群落的进一步寻找和研究提供了新思路。 相似文献
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冷泉流体沉积碳酸盐岩的地质地球化学特征 总被引：39，自引：3，他引：36
冷泉流体是指来自海底沉积界面之下的低温流体以喷涌和渗漏方式注入盆地, 并产生系列的物理和化学及生物作用, 这种作用及产物称为冷泉?它是继洋中脊以盆下源中高温流体的热泉被发现和研究之后的又一个新的盆地流体沉积领域?日前研究较多的是以水? 碳氢化合物 (天然气和石油) ? 硫化氢? 细粒沉积物为主要成分, 温度与海水相近的流体, 广泛发育于活动和被动大陆边缘斜坡海底?冷泉流体沉积体系发育高密度的化学自养生物群, 以碳酸盐岩和天然气水合物为主, 有少量的硫化物和硫酸盐等?冷泉碳酸盐岩的产状有丘? 结核? 硬底? 烟囱? 胶结物和小脉等, 以化学自养生物碎屑和多期次的自生碳酸盐胶结物组成的生物丘最为常见, 它在物质来源? 形成环境? 形成作用等方面与传统来源于海水碳的碳酸盐岩建隆不同, 用术语 C h e r m o h e r m 表示, 以区别于传统海水碳酸盐岩建隆术语b i o h e r m s ? l i t h o h e r m s ? p s e u d o b i o h e r m s 和 b i o s t r o m e s ?地层中石化的化学自养生物丘常是含有大量底栖生物化石的碳酸盐岩建隆产于深水相沉积地层中, 在沉积环境和相分析上出现纵向和横向的不连续, 甚至出现反常现象?矿物以镁方解石? 白云石和文石为主, 与传统的碳酸盐岩相似, 在地球化学组成上最大的区别是冷泉流体沉积碳酸盐岩的碳来源于冷泉体系中的细菌生物成因碳, 具有特别负的碳同位素值?冷泉在海底主要沿构造带和高渗透地层呈线性群, 或围绕泥火山或盐底劈顶部呈圆形或不规则状冷泉群分布,或以海底地形低凹处和峡谷转向处呈孤立冷泉形式产出?冷泉流体以沉积建造流体为主?上覆快速堆积? 成岩压实和胶结作用? 构造挤压和变形作用? 深部的后生作用和成岩作用? 海底沉积物中的天然气水合物分解作用是建造流体向上运移进入海底成为冷泉的驱动力?冷泉碳酸盐岩的沉积作用主要有胶结作用? 充填作用和生物化学沉积作用?冷泉流体中的碳主要是以甲烷为主的碳氢化合物形式存在, 经微生物作用转变为 C O2 ,最终形成冷泉碳酸盐岩? 相似文献
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海底天然气渗漏系统演化特征及对形成水合物的影响 总被引：9，自引：0，他引：9
通过天然气沉淀水合物的动力学模拟计算,研究了墨西哥湾GC185区BushHill海底天然气渗漏系统的演化特征及对水合物沉淀的影响。渗漏早期,天然气渗漏速度大(q>18.4kg/m2-a),海底沉积以泥火山为主,渗漏天然气具有与气源天然气几乎一致的组成,形成的水合物具有最重的天然气成分。渗漏晚期,天然气渗漏速度很慢(q<0.55kg/m2-a),在海底附近没有水合物沉淀,主要以冷泉碳酸盐岩发育为主,水合物产于海底之下一定深度的沉积层中。介于二者间的渗漏中期(q:0.55～18.4kg/m2-a),海底发育水合物、自养生物群为特征,渗漏速度控制了水合物和渗漏天然气的组成及沉淀水合物的天然气比例。BushHill渗漏系统近10年的深潜重复采样显示,渗漏天然气和水合物天然气的化学组成在时空上是多变的,相对应的渗漏速度在时间上的变化约为3倍,在空间上的变化近2个数量级。 相似文献
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《Precambrian Research》2003,120(3-4):327-364
The Nash Fork Formation in the upper part of the early Paleoproterozoic Snowy Pass Supergroup, Medicine Bow Mountains of Wyoming, was deposited on a mature passive margin along the southern flank of the Wyoming Craton and straddles the end of the ca. 2.2–2.1 Ga carbon isotope excursion. Two drowning events marked by black shales subdivide the carbonate platform into three parts. The lower Nash Fork Formation consists of outer shelf to supratidal deposits represented by massive and stromatolitic dolomites, heterolithic siliciclastics-carbonates, large silicified domal digitate stromatolites, nodular dolomites and stromatolitic dolomites. Molds after evaporite crystals are pervasive in the heterolithic siliciclastics-carbonates. Large silicified domal digitate stromatolites formed biostromes and bioherms following flooding events. The middle Nash Fork Formation comprises two intervals of black shale separated by inner shelf heterolithic siliciclastics-nodular carbonates. Black shales are organic- and pyrite-rich, contain turbidites and developed in response to drowning of the platform. Overlying massive dolomite of the upper Nash Fork Formation was deposited in an unprotected intertidal setting and displays an upward-shallowing trend terminated by a prominent karstic surface in the middle of the unit. The Nash Fork Formation is open-marine with no evidence for restricted circulation on the carbonate platform. The two drowning events on the carbonate platform are likely related to dissection of the mature passive margin associated with the breakup of Kenorland. The younger drowning event is associated with the end of the carbon isotope excursion. The main building elements of the lower and middle Nash Fork carbonate platform are dolomitic mudstones and stromatolites. Macroscopic seafloor precipitates are volumetrically negligible with the exception of tufa deposits and domes in the massive and stromatolitic dolomites and, possibly, digitate stromatolites within domal digitate stromatolites. The upper Nash Fork Formation comprises dolomitic mudstones, relatively rare stromatolites and inorganic precipitates that are more common than in the underlying carbonates. Styles of carbonate deposition on this early Paleoproterozoic platform differ from those documented on late Archean carbonate platforms; there are fewer macroscopic seafloor precipitates and more dolomitic mudstones. This pattern is considered to be related to a rise of the atmospheric oxygen level that led to a decrease in bicarbonate saturation in the ocean. 相似文献
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2015年3月"海马"号遥控无人潜水器(ROV)在南海北部陆坡西部海域首次发现活动冷泉,并命名为"海马"冷泉,此后中国地质调查局广州海洋地质调查局先后组织了3个航次,对"海马"冷泉开展进一步勘查和研究。本次研究在综合分析4个航次调查数据的基础上,初步阐述"海马"冷泉的分布范围、地形地貌、生物群落、自生碳酸盐岩和流体活动等特征。总体而言,"海马"冷泉区地势平缓,气体渗漏现象非常发育,是以CH4为主要气体渗漏形成的活动冷泉区,且气体渗漏活动具有时空迁移性。气体碳同位素组成表明,海马冷泉区的CH4为混合成因气,且以微生物成因为主;"海马"冷泉区发育有多种类型的化能自养冷泉生物群落,冷泉区种类丰富,目前已报道了多个冷泉生物新种。这些发现为研究南海北部陆坡西部海域天然气水合物分解及其环境效应、冷泉生物生命起源与演化和南海与印度洋及太平洋物种迁移贯通等科学问题提供重要依据。 相似文献
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扬子克拉通秭归地区震旦系陡山沱组第四段黑色泥页岩中广泛发育具明显δ13C负异常的碳酸盐岩结核,其是否与古甲烷天然气水合物渗漏有关值得深入研究.对该碳酸盐岩结核开展的沉积结构构造、岩相学和地球化学研究表明,碳酸盐岩结核具典型韵律环带结构,普遍发育有亮晶球体结构、草莓状黄铁矿,以及与渗漏系统有关的凝块组构,δ13C具明显负异常(-5.65‰~-6.76‰),U、Mo元素强烈富集(UEF=8~26,MoEF=99~320),Y/Ho比值为31.05~37.31,稀土配分型式为平缓左倾,主微量元素K、Sc、V、Cr、Co、Ni、Rb、Sr、Ba、Th、U和Mo等总体显示为缺氧-硫化环境,与冷泉碳酸盐岩的形成环境和特征一致.碳酸盐岩结核环带SiO2、MgO、CaO、CO2等地球化学元素含量呈阶段性连续增减变化,显示碳酸盐岩结核形成经历了初始形成、成岩-交代、成岩后改造3个连续演化阶段.据此,提出碳酸盐岩结核是新元古代末噶斯奇厄斯冰期(582~551 Ma)结束温度回暖,黑色泥页岩中低温封存固态天然气水合物发生分解释放和成岩-交代形成的冷泉碳酸盐岩结核,也是古天然气水合物存在的重要地质记录和标志,这一新认识为华南扬子克拉通在震旦系和下古生界沉积盖层中寻找页岩气(甲烷天然气)储集层位提供了重要地质依据. 相似文献
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河南汝州-鲁山一带震旦系东坡组碳酸盐沉积的碳同位素负偏及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
河南汝州、鲁山一带罗圈组冰积层之上的东坡组以页岩、粉砂质页岩及粉砂岩为主.笔者发现了东坡组夹有白云岩透镜体及白云质粉砂岩、砂岩.白云质粉砂岩具有与东坡组页岩不协调的软沉积变形.白云岩透镜体和白云质粉砂岩具有明显的δ13C负偏.白云岩透镜体的δ13C为-4.19‰~-6.18‰.白云质粉砂岩的δ13C大部分为-2‰~-4‰之间.因此认为, 东坡组的白云岩透镜体及白云质粉砂岩、砂岩与华南震旦纪盖帽白云岩及南华纪Sturtian冰期冰积层之上的碳酸盐丘和菱锰矿类似, 为冰积层中的天然气水合物泄漏释放的CO2和海水中的Mg2+发生快速反应快速沉淀而成的, 即东坡组的白云岩、白云质粉砂岩、砂岩为冷泉成因. 相似文献
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The Archean Wyoming Craton is flanked on the south and east by belts of Paleoproterozoic supracrustal successions whose correlation is complicated by lack of geochronologic constraints and continuous outcrop. However, carbonate units in these successions may be correlated by integrating carbon isotope stratigraphy with lithostratigraphy. The 10 km thick Paleoproterozoic Snowy Pass Supergroup in the Medicine Bow Mountains was deposited on the present-day southern flank of the Wyoming Craton; it contains three discrete levels of glacial diamictite correlative with those in the Huronian Supergroup, on the southern margin of the Superior Craton. The Nash Fork Formation of the upper Snowy Pass Supergroup is significantly younger than the uppermost diamictite and was deposited after the end of the Paleoproterozoic glacial epoch. Carbonates at the base of the Nash Fork Formation record remarkable 13C-enrichment, up to +28‰ (V-PDB), whereas those from overlying members of the lower Nash Fork Formation have δ13C values between +6 and +8‰. Carbonates from the upper Nash Fork Formation above the carbonaceous shale have carbon isotope values ranging between 0 and +2.5‰. The transition from high carbon isotope values to those near 0‰ in the Nash Fork Formation is similar to that at the end of the ca. 2.2–2.1 Ga carbon isotope excursion in Fennoscandia. This chemostratigraphic trend and deposition of BIFs, Mn-rich lithologies, carbonaceous shales and phosphorites at the end of the global ca. 2.2–2.1 Ga carbon isotope excursion are likely related to ocean overturn associated with the final breakup of the Kenorland supercontinent. Correlative carbonates from the Slaughterhouse Formation in the Sierra Madre, WY, and from the Whalen Group in the Rawhide Creek area in the Hartville Uplift, WY, have highly positive carbon isotope values. In contrast, carbonates from other exposures of the Whalen Group in the Hartville Uplift and all carbonate units in the Black Hills, SD, have carbon isotope values close to 0‰. Combined with existing geochronologic and stratigraphic constraints, these data suggest that the Slaughterhouse Formation and the succession exposed in the Rawhide Creek area of the Hartville Uplift are correlative with the lower and middle Nash Fork Formation and were deposited during the ca. 2.2–2.1 Ga carbon isotope excursion. The Estes and Roberts Draw formations in the Black Hills and carbonates from other exposures in the Hartville Uplift postdate the ca. 2.2–2.1 Ga positive carbon isotope excursion and are most likely correlative with the upper Nash Fork Formation. The passive margin, on which the carbonates with highly positive carbon isotope values were deposited, extended around the southern flank of the Wyoming Craton through the Sierra Madre, Medicine Bow Mountains and Hartville Uplift. The presence of carbonates with carbon isotope values close to 0‰ in the upper Nash Fork Formation and the Whalen Group indicates that the passive margin persisted on the southern flank of the Wyoming Craton after the carbon isotope excursion. Rifting in the Black Hills, likely related to the final breakup of the Kenorland, succeeded the carbon isotope excursion, since the Estes and Roberts Draw formations, deposited during rifting and ocean opening on the eastern flank of the Wyoming Craton, postdate the carbon isotope excursion. 相似文献