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海洋地质与第四纪地质2025年第06期:基于HR-Peeper的海底冷泉沉积物高分辨孔隙水地球化学特征研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:冯德伟;宫尚桂;姜新宇;冯东;

单位:上海海洋大学海洋科学与生态环境学院;

摘要:海底冷泉沉积环境的理化特性呈高度动态性,深入研究其生物地球化学过程对于揭示甲烷渗漏的环境影响至关重要。本研究利用“深海勇士”号载人深潜器,在南海琼东南盆地“海马”冷泉区获取沉积物插管样品,并对比分析了HR-Peeper与传统Rhizon方法对孔隙水采样中的适用性。结果表明,HR-Peeper方法能够以毫米级(5 mm)分辨率获得孔隙水阴阳离子浓度、溶解无机碳(DIC)浓度与碳同位素组成,并更清晰地刻画元素通量及冷泉自生碳酸盐岩矿物相的转变过程。相较于Rhizon方法,HR-Peeper在解析硫酸盐驱动的甲烷厌氧氧化(SD-AOM)过程及自生碳酸盐沉淀机制方面优势显著。研究还发现,沉积物表层以文石碳酸盐为主,而在较深层位逐渐向高镁方解石相转变,该转变过程在孔隙水钙、镁、锶离子浓度剖面中表现的尤为明显。研究表明,HR-Peeper方法在高分辨率孔隙水研究中具有显著优势,可为冷泉区沉积物-水界面元素通量评估、碳源示踪及自生碳酸盐岩体系研究提供了可靠的技术支撑,并有助于深化对海底甲烷渗漏的生物地球化学过程的理解。

关键词:甲烷厌氧氧化;;水合物;;孔隙水;;自生碳酸盐岩;;“海马”冷泉

基金资助:国家自然科学基金项目“海底冷泉沉积地球化学”(42225603),“海底冷泉自生碳酸盐沉淀速率对钙锶稳定同位素分馏的影响及其地质记录”(42476069)