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南海北部浅表层沉积底栖有孔虫碳同位素及其对富甲烷环境的指示 总被引：3，自引：0，他引：3
对南海北部陆坡东沙海域、神狐海域及西沙海槽甲烷渗漏环境和无甲烷渗漏环境87个浅表层沉积物中的底栖有孔虫Uvigerinaspp.进行碳同位素分析研究,结果表明,东沙海域δ13C值为-0.52‰~-5.68‰,平均值为-1.41‰,出现明显的负偏移;神狐海域δ13C值介于-0.36‰~-1.10‰,平均值为-0.75‰,未见明显的δ13C值负偏移;西沙海槽δ13C值介于-0.01%~-0.89‰,平均值为-0.45‰;对Uvigerinaspp.碳同位素组成与沉积物有机碳(TOC)、甲烷(CH4)间的关系进行探讨,发现δ13C负偏移主要出现在甲烷渗漏环境,发生在末次盛冰期,与溶解无机碳负偏移以及沉积物全样的δ13C值负偏移层位相吻合,有可能作为富甲烷环境的替代指标。 相似文献
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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。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2016,(2)
对南海东沙海域冷泉区DH-CL10和DH-CL5柱状样开展AMS14 C年代学、高分辨率底栖有孔虫和沉积物同位素以及沉积学研究。结果表明:DH-CL10柱状样在全新统底部574cm处出现沉积间断,间断面相邻沉积物AMS14 C年龄分别为9 850/(9 680~9 950)cal.aBP和27 610/(27 500~27 700)cal.aBP,相当于MIS2期和部分MIS3期的沉积缺失。底栖有孔虫Uvigerina bifurcata的δ13 C值为-0.37‰~-1.91‰,平均值为-1.11‰,沉积物全岩碳同位素值为-22.7‰~-23‰,均为正常的碳同位素值。尽管该柱状样未发现天然气水合物分解释放的地球化学证据,但相邻的DH-CL5柱状样相当于其所缺失的部分沉积中的自生碳酸盐岩和沉积物的δ13 C负偏明显,分别为-55.24‰和-25.9‰~-27.9‰,表明与天然气水合物分解有关。推断DH-CL10柱状样沉积间断所缺失的沉积物可能记录了天然气水合物分解的证据,且沉积间断主要出现在末次盛冰期低海平面,与天然气水合物易分解的时间相吻合,因此,沉积间断的形成可能主要与下伏天然气水合物的分解导致沉积物的滑塌有关。 相似文献
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对南海34个站位表层沉积中的钙质超微化石进行了氧碳稳定同位素分析.结果表明,钙质超微化石δ^18O化范围为-2.656‰～0.006‰,平均为-1.517‰;δ13C值变化范围为-1.510‰～0.778‰,平均为0.140‰.通过与有孔虫同位素分析结果相比较,发现钙质超微化石δ^18O高于浮游有孔虫而低于底栖有孔虫,δ13C值低于浮游有孔虫而高于底栖有孔虫.从平面分布来看,南海表层沉积钙质超微化石氧同位素在东北和西南各存在一个小于-1.5‰的低值区,碳同位素在东北存在一个小于0的低值区.钙质超微化石与有孔虫同位素值的差异性可能与其生命效应及生活环境有关.而钙质超微化石与有孔虫同位素平面分布规律上的不同也揭示了海水温度、盐度、营养水平等海洋参数可能对超微化石和有孔虫同位素的分馏起不同控制作用. 相似文献
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综述了与天然气水合物有关的冷泉甲烷渗漏环境底栖有孔虫研究成果与应用.冷泉甲烷渗漏环境是区别于一般深海环境的特殊微环境,随着天然气水合物勘探的深入和设备的更新,越来越多的冷泉被发现,冷泉底栖有孔虫的研究随之展开.生活在冷泉环境下的底栖有孔虫群落尤其适应高有机质、低氧、有甲烷释放的特定环境,并能将水合物甲烷碳同位素值异常低... 相似文献
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南海东沙海域HD319岩心富甲烷环境底栖有孔虫群落结构 总被引：2，自引：0，他引：2
对南海东北部东沙海域HD319岩心富甲烷环境和非富甲烷环境底栖有孔虫进行对比研究,旨在探讨富甲烷环境对底栖有孔虫群落结构的影响。结果表明,该岩心富甲烷环境和非富甲烷环境的底栖有孔虫组成有所差异:富甲烷缺氧环境底栖有孔虫群落中耐低氧类内生种群占绝对优势,Uvigerina(U.peregerina,U.hispido-costata,U.rugosa,U.probscidea,U.spp.),Bulimina(B.aculeata,B.mexicana),Bolivina(B.bradyi,B.quad-rilatera),Globocassidulina subglobosa,Brizalina superba,Hoglundina elegans等冷泉甲烷相关种大量出现;非富甲烷一般低氧环境下底栖有孔虫以内生种含量占优势,表生种和旋向种零星出现;富氧环境下底栖有孔虫以表生种和旋向种占优势,受有机碳含量变化控制明显。推测底栖有孔虫这种群落结构的差异是适应高甲烷含量的结果,底栖有孔虫对富甲烷环境的响应通过群落结构的差异表现出来。 相似文献
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稳定同位素在天然气水合物地球化学勘查中的应用简介--以"布莱克海隆"海区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
介绍了国外在布莱克海隆（包括ODP164航次994、995、997站位）进行天然气水合物勘查过程中应用稳定同位素的研究实例；通过对这3个站位样品的甲烷、CO2、DIC（dissolved inorganic carbon)、有机碳以及自生碳酸盐的δ^13C分析，指出浅部（0－30m)甲烷和DIC的δ^13C值随深度迅速降低又迅速升高的变化可以作为天然气水合物存在的地球化学指标。994站位孔隙水δ^18O值深度从0.30‰下降到-0.37‰；氢同位素δD随深度略有下降（从11‰到-12‰），这与水合物形成时氢氧重同位素相对富集于固相有关，表明天然气水合物的存在。997站位δ^37Cl从海底沉积物表层以下30m处为接近海水的最大值0，至钻孔底746.85m处降为-3.68‰，可能也与天然气水合物的形成有关。 相似文献
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外源对太湖河口沉积物有机质贡献的同位素示踪 总被引：2，自引：0，他引：2
分析了太湖流域不同土地利用类型土壤、河口表层沉积物及主要生物的有机碳含量和同位素分布特征,并利用端元混合法求取了陆源输入对湖泊沉积物有机质的贡献及分布。研究结果表明,流域表层土壤有机质δ13C受植物群落的δ13C值影响,不同植被类型的土壤有机质δ13C值存在差异。茶园、菜地、林地和农田δ13Corg平均值分别为-25.4‰、-25.8‰、-27.1‰和-28.1‰,其中茶园有机碳同位素值最高。河口表层沉积物有机碳同位素变化范围为-27.5‰～-25.1‰,平均值为-25.7‰。河口近岸区域表层沉积物δ13Corg偏低,且以河口为轴心向湖心逐渐增大,呈扇形条状分布,其分布主要受低δ13C值的陆源有机质输入影响。利用端元混合法求得近河口表层沉积物中陆源有机质贡献高达70%～80%,随着离岸距离的增加,陆源有机质贡献量逐渐减少。 相似文献
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环境饵料丰度的季节变化对筼筜湖3种大型底栖动物食性的影响——来自稳定同位素的证据 总被引：4，自引：1，他引：3
测定了不同时期筼筜湖3种大型底栖动物(沙筛贝Mytilopsis sallei、日本大螯蜚Grandidierella japonica和腺带刺沙蚕Neanthes japonica)及其潜在食源的稳定同位素组成(δ13C和δ15 N),研究环境饵料丰度的季节变化对筼筜湖3种大型底栖动物食性的影响。结果显示,筼筜湖悬浮颗粒有机物(Particulate organic matter∶POM)的δ13C和δ15 N存在明显的季节变化。3月,受到输入筼筜湖的西海域海水大量陆源有机碎屑以及湖区周围的生活污水以及餐饮业输入的影响,筼筜湖POM的δ13 C和δ15 N明显贫化;而在9月,POM中δ13 C和δ15 N明显富集的内源性浮游植物的贡献增加。沙筛贝是典型的底栖滤食者,主要以POM为食,但它比POM富集的δ13 C值(3月和9月二者之间的Δδ13 C分别为2.9‰和1.6‰)表明它还摄入其他δ13 C相对富集的食物来源:石莼来源的有机碎屑可能是3月份沙筛贝δ13C富集的原因,而9月份则是由于再悬浮的底栖微藻对沙筛贝食源的贡献引起的。食碎屑的腺带刺沙蚕和日本大螯蜚在3月以石莼及其表面的附生生物为食,而9月份底栖微藻和浮游植物来源的POM是它们食源的主要贡献者。本研究的结果显示,筼筜湖3种大型底栖动物的δ15 N都出现明显的季节变化(Δδ15 N介于2.2‰~4.3‰),这是由于它们食源稳定同位素的季节性波动及其食性的季节变化引起的,而消费者食性的季节性变化则受到不同时期环境食物可利用性的影响。 相似文献
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黄海是中国近海生态系统的重要组成部分,蕴藏着丰富的海洋生物资源。本研究利用碳氮稳定同位素技术,对该海域大型底栖动物的食物源、营养级和底栖食物网结构进行了研究。结果表明,底栖动物的食物源悬浮颗粒有机物(POM)、沉积物有机物(SOM)、浮游植物和浮游动物的δ~(15)N平均值为:浮游动物浮游植物SOMPOM,δ~(13)C平均值为:SOM浮游动物浮游植物POM。共测定了54种底栖动物的碳氮稳定同位素,其δ~(15)N值范围为5.81‰(美原双眼钩虾)～14.6‰(黄鲫),δ~(13)C值范围为-21.51‰(日本胡桃蛤)～-8.38‰(司氏盖蛇尾)。软体动物双壳类大多数以SOM和浮游植物作为主要食物来源;软体动物腹足类大多数为以小型软体动物和多毛类为食的肉食性动物;节肢动物蟹类是以POM、SOM、浮游动植物、小型软体动物和多毛类等为食的杂食性动物;节肢动物虾类大多数以浮游动物和端足类等小型甲壳类为食;小型鱼类大多数以浮游动物和小型软甲类为食;大中型鱼类则是以小型鱼类、小型软甲类和小型软体动物为食。本研究中的54种底栖动物的营养级范围为1.20～3.57。其中,双壳类等10种处于1～2营养级,腹足类、蟹类、虾类和小型鱼类等36种处于2～3营养级,大中型鱼类等8种处于3以上营养级。基于大型底栖动物的食物源和营养关系,初步构建了黄海底栖食物网。 相似文献
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2015~2016年在神狐新钻探区钻遇大量水合物岩心，证实南海北部神狐新钻探区具有较好的水合物成藏环境和勘探前景。结合2008~2009年该区采集的地震资料，我们对晚中新世以来细粒峡谷的沉积特征及其相应的水合物成藏模式进行了分析。通过对大量地震剖面进行解释，发现该区峡谷两侧的隆起上发育大量的滑塌体。本文通过岩心粒度分析，地震相识别分析和水合物测井响应分析等手段综合识别出对水合物成藏有控制作用的三种类型的滑塌体：原生滑塌体、峡谷切割滑塌体、和同生断裂滑塌体。结合沉积速率、流体流速分析和峡谷迁移等沉积学要素对滑塌体成因进行分析，认为峡谷切割滑塌体由于后期峡谷迁移对前期滑塌体切割形成的、同生断裂滑塌体是由于隆起区基底不平引起差异性沉降而形成的。不同类型的滑塌体发育位置不同：原生滑塌体常发育在隆起中坡度较缓的区域、峡谷切割成因滑塌体常发育在不定向迁移的峡谷两侧、同生断裂滑塌体常发育在隆起中坡度起伏较大的区域。三种类型滑塌及其相应的水合物成藏模式不同，其中原生滑塌体有利于水合物成藏，而另外两种类型的滑塌体由于其不能对自由气进行有效封堵而不利于水合物成藏。根据三种滑塌体对水合物成藏的响应指出在粗粒的含有孔虫粉砂岩储层上，覆盖细粒的泥岩对自由气进行封堵有利于水合物成藏，并且多层的泥岩覆盖是造成水合物稳定带中水合物多个分层成矿现象出现的原因。 相似文献
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针对天然气水合物沉积成矿因素不明确等问题,通过利用南海北部神狐海域的高分辨率三维地震、测井和岩心等资料,对晚中新世以来的地层进行了高分辨率层序划分和精细的沉积解释。从温压、沉积、构造等方面探讨了神狐海域天然气水合物分布的主控因素,认为：BSR上部附近处于水合物稳定温压范围内;粗粒沉积物有利于天然气水合物的富集;在含水合物层段内,孔隙度与天然气水合物饱合度成正比关系;滑塌体是天然气水合物赋存的有利相带;气烟囱形成过程中产生的断裂系统可为富含甲烷流体向上运移提供通道,并在其上部滑塌体富集成矿。因此,神狐海域具备天然气水合物成藏的优越条件,是天然气水合物勘探开发的有利区块。 相似文献
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南海北部天然气水合物研究进展 总被引：11，自引：0，他引：11
天然气水合物是一种新型的储量巨大的绿色能源,是目前世界各国研究界的研究热点之一。我国以及美国、日本、印度、韩国等国家都采集到了天然气水合物的实物样品。虽然我国对天然气水合物的研究起步较晚,但近年来的研究已经取得了飞速的进步,而且也于2007年5月在南海北部陆坡的神狐海域成功采集到天然气水合物的实物样品,这是在南海海域首次获取天然气水合物实物样品,证实了南海北部蕴藏着丰富的天然气水合物资源,标志着我国天然气水合物调查研究水平又上了一个新的台阶。目前,南海北部陆坡已经作为我国天然气水合物未来开发的战略选区之一。在总结我国天然气水合物以往十几年研究工作的基础上,综述了我国天然气水合物近年来在南海北部的地质、地球物理、地球化学3个方面的研究进展,提出了未来天然气水合物勘探和研究的方向和建议。 相似文献
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浅层沉积物不排水抗剪强度（Su）是深水作业的关键参数之一。为了获取南海神狐海域首次海域天然气水合物试采区W18-19框体的基本工程地质特征，试采工程准备阶段开展了原位孔压静力触探测试（CPTU）及大量的室内实验。本文将主要基于CPTU计算不排水抗剪强度的基本模型，采用微型十字板、电动十字板、袖珍贯入仪及不固结不排水三轴实验，确定该区域不排水抗剪强度的基本模式，并提出适用于南海神狐钙质黏土层的不排水抗剪强度纵向分布规律计算模型，对该区域水合物上覆层的不排水抗剪强度进行预测。 结果表明，基于总锥端阻力、有效锥端阻力、超孔隙压力的模型系数分为13.8、4.2、14.4。综合考虑地层压实效应和含气情况，本文提出的分段函数预测模型与室内结果的一致性较好，可用于工程设计阶段进行工区不排水抗剪强度纵向分布规律的预测。另外，基于有效锥端阻力的不排水抗剪强度经验模型适应于浅层极软-较硬压实的钙质粘土层，基于超孔隙压力的不排水抗剪强度模型适用于较硬-坚硬的不含气层，而基于总锥端阻力的不排水抗剪强度计算模型则适用于坚硬含气的钙质黏土层。本文提出的分段函数模型有效的提高了经验模型在南海神狐水合物赋存区的适用性，计算结果可为工程安全评价提供支撑。 相似文献
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The South China Sea (SCS) shows favorable conditions for gas hydrate accumulation and exploration prospects. Bottom simulating reflectors (BSRs) are widely distributed in the SCS. Using seismic and sequence stratigraphy, the spatial distribution of BSRs has been determined in three sequences deposited since the Late Miocene. The features of gas hydrate accumulations in northern SCS were systematically analyzed by an integrated analysis of gas source conditions, migration pathways, heat flow values, occurrence characteristics, and depositional conditions (including depositional facies, rates of deposition, sand content, and lithological features) as well as some depositional bodies (structural slopes, slump blocks, and sediment waves). This research shows that particular geological controls are important for the presence of BSRs in the SCS, not so much the basic thermodynamic controls such as temperature, pressure and a gas source. Based on this, a typical depositional accumulation model has been established. This model summarizes the distribution of each depositional system in the continental shelf, continental slope, and continental rise, and also shows the typical elements of gas hydrate accumulations. BSRs appear to commonly occur more in slope-break zones, deep-water gravity flows, and contourites. The gas hydrate-bearing sediments in the Shenhu drilling area mostly contain silt or clay, with a silt content of about 70%. In the continental shelf, BSRs are laterally continuous, and the key to gas hydrate formation and accumulation lies in gas transportation and migration conditions. In the continental slope, a majority of the BSRs are associated with zones of steep and rough relief with long-term alternation of uplift and subsidence. Rapid sediment unloading can provide a favorable sedimentary reservoir for gas hydrates. In the continental rise, BSRs occur in the sediments of submarine fans, turbidity currents. 相似文献
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Jiliang Wang Shiguo Wu Jianhua Geng Priyank Jaiswal 《Marine Geophysical Researches》2018,39(4):509-522
A better understanding of wave attenuation in hydrate-bearing sediments is necessary for the improved geophysical quantification of marine gas hydrates. Here we compare the attenuation behavior of hydrate-saturated vs water-saturated sediments at site GC955H, in the Gulf of Mexico, which was surveyed during the JIP Leg II expedition. We compute the P-wave attenuation of the gas hydrate bearing sediments using the median frequency shift method on the monopole waveforms. The results show that P-wave attenuation due to low saturation (<?0.4) in hydrate-filled fractures of fine-grained sediment is comparable to that of the water-filled fracture case. On the contrary, P-wave attenuation due to high saturation (>?0.4) in the hydrate-filled pores of coarse-grained sediments can be up to as much as three times more than that of the water-saturated case. The correlation analysis shows that the P-wave attenuation increases with the increasing gas hydrate saturation for the highly saturated gas hydrate-bearing sand interval while the correlation of the P-wave attenuation and hydrate saturation is weak for low saturated gas hydrate-bearing shale interval. The results show that P-wave attenuation is more likely to be used as a geophysical proxy for gas hydrate quantification of highly concentrated coarse-grained sediment rather than for that of fine-grained sediment. To examine the P-wave behavior in sand, we use the improved LCAM model, which accounts for physical factors such as grain boundary roughness and squirt flow to explain the observed differences in P-wave attenuation between hydrate and water-saturated coarse-grained sediment. Our results provide further geophysical evidences for P-wave behavior in the gas hydrate-bearing sediments in the field. 相似文献
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Seismic indicators of gas-hydrate-bearing sediments include elevated interval velocities and amplitude reduction of seismic
reflections owing to the presence of gas hydrate in the sediment's pore spaces. However, large amplitude blanking with relatively
low interval velocities observed at the Blake Ridge has been enigmatic because realistic seismic models were absent to explain
the observation. This study proposes models in which the gas hydrate concentrations vary in proportion to the porosity. Where
gas hydrate concentrations are greater in more porous media, a significant amplitude blanking can be achieved with relatively
low interval velocity. Depending on the amount of gas hydrate concentration in the pore space, reflection amplitudes from
hydrate-bearing sediments can be much less, less or greater than those from corresponding non-hydrate-bearing sediments.
This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date. 相似文献
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Gas hydrate disturbance fabrics of southern Hydrate Ridge sediments (ODP Leg 204): Relationship with texture and physical properties 总被引：1，自引：0，他引：1
Elena Piñero Eulàlia Gràcia Francisca Martínez-Ruiz Juan Cruz Larrasoaña Alexis Vizcaino Gemma Ercilla 《Geo-Marine Letters》2007,27(2-4):279-288
Soupy and mousse-like fabrics are disturbance sedimentary features that result from the dissociation of gas hydrate, a process
that releases water. During the core retrieval process, soupy and mousse-like fabrics are produced in the gas hydrate-bearing
sediments due to changes in pressure and temperature conditions. Therefore, the identification of soupy and mousse-like fabrics
can be used as a proxy for the presence of gas hydrate in addition to other evidence, such as pore water freshening or anomalously
cool temperature. We present here grain-size results, mineralogical composition and magnetic susceptibility data of soupy
and mousse-like samples from the southern Hydrate Ridge (Cascadia accretionary complex) acquired during Leg 204 of the Ocean
Drilling Program. In order to study the relationship between sedimentary texture and the presence of gas hydrates, we have
compared these results with the main textural and compositional data available from the same area. Most of the disturbed analyzed
samples from the summit and the western flank of southern Hydrate Ridge show a mean grain size coarser than the average mean
grain size of the hemipelagic samples from the same area. The depositional features of the sediments are not recognised due
to disturbance. However, their granulometric statistical parameters and distribution curves, and magnetic susceptibility logs
indicate that they correspond to a turbidite facies. These results suggest that gas hydrates in the southern Hydrate Ridge
could form preferentially in coarser grain-size layers that could act as conduits feeding gas from below the BSR. Two samples
from the uppermost metres near the seafloor at the summit of the southern Hydrate Ridge show a finer mean grain-size value
than the average of hemipelagic samples. They were located where the highest amount of gas hydrates was detected, suggesting
that in this area the availability of methane gas was high enough to generate gas hydrates, even within low-permeability layers.
The mineralogical composition of the soupy and mousse-like sediments does not show any specific characteristic with respect
to the other samples from the southern Hydrate Ridge. 相似文献