琼东南盆地与甲烷渗漏有关的早期成岩作用和孔隙水化学组分异常

X-射线衍射和扫描电镜观察表明,采自南海北部琼东南盆地的沉积物样品中有天然气水合物和甲烷渗漏指示意义的自生碳酸盐、硫酸盐和草莓状framboids黄铁矿,自生矿物组合和显微结构特征与冷泉沉积物类似,属微生物成因。沉积物孔隙水化学组分分析结果显示,随着埋藏深度加深,SO42-,Ca2+,Mg2+和Sr2+浓度明显降低,Mg2+浓度与Ca2+浓度和Sr2+浓度与Ca2+浓度的比值急剧增加,这些地球化学特征与世界上天然气水合物产区的浅表层沉积物孔隙水中离子浓度异常吻合较好,暗示采样站位深部可能有油气或天然气水合物藏。

南海琼东南盆地沉积物地球化学特征及其反映的甲烷微渗漏作用

研究所用样品由"海洋四号"船于2005年8月在三亚市SEE方向约150 km处采取。XRD和扫描电镜观察表明样品普遍存在自生碳酸盐、硫酸盐和草莓状(framboidal)黄铁矿。自生矿物组合和显微结构特征与冷泉沉积物类似,属微生物成因。孔隙水中Mg^(2+)、Ca^(2+)和硫酸根的浓度均有随深度增加而降低的趋势,说明这些组分在成因过程中被消耗。成岩反应过程中的溶解二氧化碳可能来自甲烷的厌氧氧化。样品中硫酸根的消耗主要和硫酸盐矿物沉淀有关,而非硫酸根还原。这意味着造成沉积物中黄铁矿大量沉淀的还原态硫并非来自采样深度,它和甲烷及Ba^(2+)一样,均来自地层更深处。