南海北部陆坡沉积物中P-S-Fe的相互作用及其对划分硫酸盐-甲烷转换带的指示意义

作者：张劼; 雷怀彦; 杨鸣; 陈勇; 孔媛; 卢毅

来源：地学前缘, 2018, 25(03): 285-293.

DOI：10.13745/j.esf.sf.2018.2.2

• 硫酸盐-甲烷转换带
• 甲烷水合物
• 铁组分
• 磷形态
• 早期成岩作用

对南海北部陆坡台西南海域973-4岩心沉积物中自生磷灰石磷(PCAF)和铁氧化物结合态磷(PFe)及4种活性Fe组分进行了分步提取测定。结果显示:沉积物自生磷灰石磷(PCFA)含量为0.34%3.24%,是该站沉积物P的主要成分,其含量自海底向下反复波动;铁氧化物结合磷(PFe)含量为0%1.38%,总体上出现多次升降。Fepy含量为0.05%0.72%,平均含量为0.27%,Fecarb含量为0.14%0.64%,平均含量为0.33%,在硫酸盐-甲烷转换带(SMTZ)上部Fepy和Fecarb均出现上升现象,在SMTZ下部Fepy迅速下降而Fecarb含量缓慢上升。Feox含量为0.32%0.73%,平均含量为0.46%;Femag含量为0.18%0.34%,平均含量为0.25%。Feox和Femag含量变化趋势基本一致。结合沉积物总硫(TS)、酸可挥发性硫(AVS)及孔隙水中硫酸根(SO42-)等指标分析可得出:973-4柱中两种SO42-还原模式产生的CO32-均会抑制磷灰石晶体的凝聚成核作用;可以利用Fepy和Fecarb含量的反向变化及Feox和Femag的迅速升高对SMTZ上下部进行判定划分;PCAF和PFe含量在SMI界面以下的往复波动的现象为研究水合物不稳定分解影响的环境范围及古SMI界面提供了新的思路。

• 单位
  近海海洋环境科学国家重点实验室; 厦门大学