南海北部东沙海域天然气水合物分解事件及其与海底滑塌的关系
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄怡 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 王淑红 |
| 关键词 | 底栖有孔虫，天然气水合物，海底滑塌，东沙海域，南海北部 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 海洋地质 |
| 其他题名 | Gas hydrate dissociation events and their relashionship with submarine landslides in Dongsha area of northern South China Sea |
| 英文摘要 | 南海北部东沙海域蕴藏着丰富的天然气水合物资源，且其陆坡广泛发育滑坡构造。本论文对采自东沙陆坡中部973-4柱样和底部973-5柱样进行了沉积学粒度、有孔虫种属特征及碳、氧、硫稳定同位素等的综合分析，旨在分析各指标在指示天然气水合物分解及甲烷渗漏事件时的有效性，并识别研究区的天然气水合物分解事件，重点探讨天然气水合物分解与海底滑塌之间的关系。两个柱样中底栖有孔虫碳同位素变化幅度大于浮游有孔虫变化幅度，且底栖有孔虫碳同位素最负值达-2‰，说明底栖有孔虫的碳同位素组成能记录到甲烷来源的碳同位素的变化，且比浮游有孔虫记录更为明显，而其负偏程度与甲烷扩散形式有关。沉积物中硫同位素在硫酸盐甲烷转换带（SMTZ）最为偏正，沉积物硫同位素最正值达到20‰以上。当甲烷释放通量过大时，由于开放环境中瑞利分馏受限，沉积物硫同位素值出现异常负偏（-40‰），可以指示甲烷渗漏强度的变化。但该指标在甲烷通量较小时，由于难以形成铁硫化物而无法记录到甲烷活动。两个柱样中底栖有孔虫的δ13C在末次冰期均出现明显负偏现象，同时δ18O偏正。结合前人对该海域沉积物中元素含量的测试结果，沉积物总有机碳（TOC）含量较低且TOC/TS低于浅层正常海洋沉积物比值范围，表明引起研究区溶解无机碳（DIC）碳同位素异常的主要原因并不是有机质厌氧氧化作用。因此，本研究中特征底栖有孔虫的碳负偏可作为甲烷厌氧氧化作用（AOM）的信号。MIS2前期沉积物中δ34S正偏，最大值接近甚至超过现代海水硫酸盐硫同位素值，指示研究区在该时期存在较强的AOM作用，MIS2末期以来负偏达-40‰的δ34S主要是由于SMTZ靠近海水-沉积物界面，在开放环境下，硫的瑞利分馏作用受限所致。综上所述，研究区末次冰期存在持续的天然气水合物分解事件；全新世以来，由于海平面上升阻止了天然气水合物分解，使得底栖有孔虫δ13C负偏现象逐渐消失，δ18O恢复正常海水值。973-4柱样的粒度结果显示在4.4-6m层段粗颗粒组分明显增多，且该层段与特征底栖有孔虫Uvigerina spp.及Bulimina spp.的数量突增段高度吻合，结合柱样的岩性描述及所处的地质构造背景推测，该层段记录了一次重要的滑塌事件。研究认为末次冰期以来持续的天然气水合物分解使得海底斜坡稳定性降低，而末次盛冰期海平面的大幅度下降导致的水合物大量分解诱发了研究区的海底滑塌；973-5柱样同样记录到了海底滑塌现象，但其滑塌沉积晚于973-4柱样的滑塌时间，且其规模较小。本研究通过底栖有孔虫特征、碳、氧、硫等指标的综合对比分析，识别出天然气水合物分解事件和海底滑塌的存在，该项研究成果可为天然气水合物分解事件与海底滑塌之间的相互关系研究提供新思路。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18084]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（硕士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄怡. 南海北部东沙海域天然气水合物分解事件及其与海底滑塌的关系[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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