南海北部沉积物中单质硫颗粒的发现及意义  

作　　者：林杞[1,2] 王家生[1,2] 付少英[3] 陆红锋[3] 卜庆涛 林荣骁 孙飞[2] 

机构地区：[1]生物地质与环境地质国家重点实验室,武汉430074 [2]中国地质大学(武汉)地球科学学院,武汉430074 [3]广州海洋地质调查局,广州510760 [4]青岛海洋地质研究所,青岛266071

出　　处：《中国科学：地球科学》2015年第11期1747-1756,共10页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41472085;41172102);国家重点基础研究发展计划项目(编号:2011CB808805;2009CB21950605);国家天然气水合物勘查与试采项目下属外协课题(编号:GZH20110030-50603;GZH20110030-6WX02)资助

摘　　要：单质硫作为海洋沉积环境中硫循环的中间产物,对于研究硫的物质循环和同位素分馏过程均有重要的意义.本研究在对南海北部九龙甲烷礁海域沉积物中自生矿物进行显微形貌观察时,首次通过扫描电子显微镜和激光拉曼光谱等发现并确认了单质硫颗粒的存在.根据单质硫的显微形貌、分布、黄铁矿的含量和硫同位素组成等,获得如下认识:(1)单质硫颗粒的分布不仅与黄铁矿及其氧化物共存,而且与粘土矿物等共存,主要分布于矿物集合体的表层;(2)尽管单质硫颗粒在形貌上略有差异,但单质硫颗粒主要出现在硫酸盐-甲烷转换带内(SMTZ)及其附近深度的沉积物中;(3)单质硫颗粒的成因很可能是部分H2S被氧化的结果,其形成过程与SMTZ的变迁存在密切关系.甲烷等烃类气体的异常供给加剧了SMTZ内的甲烷厌氧氧化反应(AOM)所伴随的异化硫酸盐还原反应(DSR)的强度,大量H2S的生成促进了铁硫化物等自生矿物的沉淀,进一步提高了硫的循环效率,为单质硫颗粒的形成提供了有利的条件.南海北部九龙甲烷礁海域沉积物中单质硫颗粒的发现及其形成过程可能与该海域沉积物中甲烷渗漏通量的变化和SMTZ的变迁关系密切,也可能与该海域天然气水合物藏的演化存在一定关系.

关 键 词：单质硫 硫酸盐-甲烷转换带 浅表层沉积物 南海北部 

分 类 号：P736.21[天文地球—海洋地质]