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冷泉生物群和熱液生物群是否一樣?

冷泉(cold seep)即海底天然氣滲漏,在全球是一個廣泛分佈的自然現象,指分佈於邊緣海底來自沉積介面之下、以水、碳氫化合物(天然氣和石油)、硫化氫、細粒沉積物為主要成分,流體溫度與海水相近的流體,並廣泛發育於活動和被動邊緣斜坡

冷泉生物群和熱液生物群既有相似也有不同,生活在冷泉中的微生物大多是化能自養微生物,它們依靠化學反應獲取能量併合成有機質,冷泉流體和熱液流體中通常都含有大量的甲烷,在兩種生物群中都會發現甲烷氧化菌,不同的是,熱液流體中富含多種金屬離子或氫氣等,很多微生物會以金屬離子或氫氣等為食。

為什麼說“萬物生長靠太陽”的道理,到了深海就不靈了? 由於海底裂谷聚集著大量的熱熔岩,形成了熱噴泉,它使附近的水溫急劇上升,在海底高壓作用下,噴泉中

冷泉生物群和熱液生物群是否一樣?

海底是“漏”的。除了冰冷的海水往下向海底的岩層或沉積物中滲漏以外,不同溫度、不同成分的流體也會從海底以下的地層中向海水中噴逸。當流體成分以碳氫化合物(甲烷或其他高分子量碳氫氣體)、硫化氫或二氧化碳為主,並且溫度與海水相近時,就被稱為冷泉;當流體富含各種金屬元素和氣體組分,並且溫度明顯高於周圍海水的溫度時,便是所謂的熱液。有趣的是,在這些流體噴出的地方,往往發育了茂盛的冷泉或熱液生物群落。然而,由於環境的制約,冷泉生物群和熱液生物群既有相似之處,也有著顯著的不同。

16世紀人類進入海洋,21世紀人類深入海洋。 經過長期努力,特別是黨的十八大以來,以“蛟龍”號載人潛水器、“科學”號科考船投入應用為代表,我國快速挺入

冷泉生物群和熱液生物群是否一樣? 第2張

以微生物為例,生活在冷泉和冷泉環境中的微生物大多是化能自養微生物,它們依靠化學反應獲取能量併合成有機質。因此,形象地說,它們都是依靠“吃”流體中的化學物質生存的。由於冷泉流體和熱液流體中通常都含有大量的甲烷,因此,既能在冷泉環境也能在熱液環境中發現甲烷氧化菌。有意思的是,在冷泉環境中,這些甲烷氧化菌必須與硫酸鹽還原菌組成一個“共生體”才能夠發揮作用,雙方離開彼此均不能存活。它們或構成球狀,或構成圓柱狀,通常是甲烷氧化菌的細胞群被硫酸鹽還原菌群完全或部分地包裹住。平均來說,甲烷氧化菌與硫酸鹽還原菌數量的比例為1:2。

應該在國際海洋的國際後面加上一個“上”字。就是:熱液和冷泉是近年來國際上海洋科研的熱點。

與冷泉流體化學組成不同的是,熱液流體中富含多種金屬離子或氫氣等。因此,在熱液環境中,很多微生物會以金屬離子或氫氣等為“食”,許多氫氧化菌、鐵氧化菌、鐵還原菌或錳氧化菌等能夠在這裡自在地生活。

“非常好。”結束近9小時的水下作業,同濟大學海洋地質國家重點實驗室李建如博士走出潛器。這是他第二次隨“深海勇士”號下潛,收穫令科學家們驚喜:一片

冷泉生物群和熱液生物群是否一樣? 第3張

當然,溫度也是影響熱液和冷泉微生物類群差異的一個主要因素。由於高溫的影響,海底熱液環境中居住著許多喜好“炎熱”的“居民”,它們就是人們常說的嗜熱微生物和超嗜熱微生物。

深海動物長得特別大有兩種說法: 一種說法是溫度。 同類動物的個體大小,往往隨著溫度下降而增大,海水越深,溫度越低,所以個體也越大。 另一種說法是食性

與微生物相似,冷泉動物群和熱液動物群既有相似之處,也有明顯的差異。目前已經發現的冷泉動物物種超過210種,而熱液動物物種則更是超過了500種。其中,管狀蠕蟲、貽貝、帽貝、蛤、蝦、蝸牛、腹足類動物等是熱液或冷泉環境中常見的原住民。多毛類、螃蟹、海葵、藤壺、海綿、棘皮動物等也常棲息於熱液或冷泉環境中。

神奇的地球:加州深海發現“海底託兒所” 目前,研究人員對深海的大多數生命活動都知之甚少,更不必說了解海底魚類繁殖的奧祕。但24日《國家地理》雜誌網站

儘管在熱液和冷泉環境中都有管狀蠕蟲、貝類等動物的蹤跡,但它們在生物分類學上卻隸屬於不同的種屬,在生理特性上也有很大的差異。以管狀蠕蟲為例,熱液環境中生活的管狀蠕蟲,最快每年可以長0.8米,被認為是地球上生長速度最快的動物之一,其管體的長度最長可以達到3米。相比之下,生活於冷泉環境中的管狀蠕蟲,則生長非常緩慢,它們要活到250歲才長到2米長!如此“高齡”,即便對於地球上其他“長壽”動物而言,也實屬罕見。

管紅香1,2,3,4,馮東3,5,吳能友1,2,ROBERTS H.Harry5,陳多福1,3 管紅香(1981-),女,博士,主要從事冷泉碳酸鹽巖的地球化學研究,E-mail:[email protected]。 注:本文曾發表於《科學通報》2010年第4~5期,本次出版有修改。 1.中國科學

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微生物生長需要陽光嗎

有的需要,有的不需要。

在深海熱液噴口和冷泉噴口附近,生活著大量可以從化學反百應中捕獲能量的微生物,科學家將它們稱為化能自養微生物。它們有的喜歡“吃”甲烷,有的偏愛“吃”氫氣,有的則喜好度金屬離子。千萬別小看海底微生專物的這些怪癖,它們可是微生物得以填飽“肚子”、茁壯生長的祕訣呢!化能自養微生物的大量繁殖,為深海動物提供了充足的食物來源,從而在深屬海形成了完全不依靠太陽光的獨特生物群落。

陽光能穿透海水的深度是1000千米,那1000千米以下的生物不需要陽光就可以生存嗎?

影響陽光穿透7a6431333431366362深度的最主要因素是海水的渾濁度。另外,太陽在地平線上的高度、天氣條件和輻射波長也具有重要意義。通常中午時陽光穿透海水最深。

在透明度較高的海域中,當太陽當頂和大氣條件較理想時,用肉眼在幾十米水深下可以分辨物體;在800米深處可以見到很微弱的藍綠色光。目前,用儀器記錄到陽光穿透海水的最大深度是1000米。

太陽是地球上最重要的能量來源。它普照大地,使我們賴以生存的地球生機勃勃,萬物繁盛。太陽光的直接利用者,當屬已經在地球上生息繁衍了20多億年的綠色植物。

這些綠色的生命,有的體形巨大,在地球表面形成繁茂的森林;有的卻十分的微小,遨遊在藍色海洋的透光層中。

它們共同的特點是能夠通過光合作用,將太陽能轉化為化學能,並製造出有機質。這些綠色植物可為地球上的動物所食用,構成地球食物鏈的基礎。

按照“萬物生長靠太陽”的理論推測,在陽光照射不到的深海海底,由於沒有浮游植物的光合作用,應該是一片冰冷寂靜的生命荒漠。可令人驚訝的是,科學家卻在漆黑的深海海底發現了一些十分奇特的生物群落。這裡雖然沒有太陽光的照射,但生命的繁衍卻絲毫不受影響,各種型別的海底生物競相爭奇鬥豔,形成了另一種“世外桃源”般的生命綠洲!

一種是來自地球外部的能量,即太陽能。它們通過太陽光的形式到達地球,地球上綠色植物的生長就是依靠這種能量。

另一種支撐生命活動的能量則來自地球內部。這些能量由地球內部物質的化學反應產生,同樣可以被生命所吸收利用。

在深海熱液噴噴口和冷泉噴口附近,生活著大量可以從化學反應中捕獲能量的微生物,科學家將它們稱為化能自養微生物。它們有的喜歡“吃”甲烷,有的偏愛“吃”氫氣,有的則喜好金屬離子。

千萬別小看海底微生物的這些怪癖,它們可是微生物得以填飽“肚子”、茁壯生長的祕訣呢!化能自養微生物的大量繁殖,為深海動物提供了充足的食物來源,從而在深海形成了完全不依靠太陽光的獨特生物群落。

海底深處的生物沒有太陽是靠什麼生存的?

自20世紀70年代初,美國科學家在東太平洋加拉帕戈斯海隆水深2 500 m處的熱液 噴口發現眾多的生物群落以來,使人們逐漸認識到,地球上存在著藍色和黑色兩種大洋,並 存著兩種初級生產力及其食物鏈。藍色大洋以浮游生物為初級生產力,靠吸收陽光獲取能 量;而黑色大洋則以熱液細菌為初級生產力,主要依靠微生物通過化學合成作用還原海底熱 液系統中硫的氧化物獲取能量。

這也就是為什麼在大量的海底“煙囪”熱液噴口系統周圍 發現眾多生物群落的原因。深海底微生物主要分佈在兩大環境中:一是熱液中本身就含有大量的嗜熱細菌,它們隨 著其他熱液物質一起噴出海底,在熱液噴口附著並沉積下來,火山岩中也含有大量細菌;二 是存在於海底沉積物和海底以下的地層中的微生物。

近十多年來,科學家們不斷在深海底發現大量的微生物,甚至在一些深海髙溫熱泉或熱 液噴溢口周圍也存活著大量生物群落。為什麼這些微體生物能在如此惡劣的環 境中依然自由自在地存活呢?開始發現時,海洋生物學家也覺得是個難以解釋的謎。

海洋科學家還發現,一般海洋沉積物中的乙酸鹽還沒有豐富到讓大量微生物生存的程度e79fa5e9819331333431363538。因而科學家對此又感到十分費解。他們經過多次模擬實驗發現,當溫度升高時,海底沉 積物中的有機物質就會加速分解形成更多的乙酸鹽營養。這樣就可以比較合理地解釋為什 麼在海底熱泉或熱液噴溢口周圍會有大量微生物繁衍生息。

後來科學家為了證實這一推斷,就專門乘深潛器對深海底部靠近熱泉和熱液噴出口的地質沉積物取樣進行分析,結果發現其乙酸鹽含量大大高出其他成分,而且溫度越高,這種物質的含量也越多。最近,英國和挪威的科學家聯合研究發現,海洋生物死亡後會沉人海底,在海底逐漸堆積起來,形成富含有機質的沉積物。這些有機物質會逐漸分解形成一叫做乙酸鹽的營養物, 就是這種營養物質能為微生物提供它們所需要的碳、氧、硫等必要元素來維持生存之用。

意 大利科學家研究表明,死生物體的DNA為海底生存的微生物分別提供它們所需碳的4%、 氮7%和磷47%。當微生物“吃掉”這些細胞外的DNA後,它們很快地“再生”磷,也就是說 它們將DNA中的磷轉化成一種能被浮游植物和其他生存在海洋表面的光合作用生物體利 用的無機形式。

南海瓊東南盆地沉積物地球化學特徵及其反映的甲烷微滲漏作用

吳能友1 葉瑛2 鄔黛黛2 劉堅1 張平萍2 蔣巨集晨3 董海良3 張欣1 張學華1 雷知生1

(1.廣州海洋地質調查局 廣州 510075 2.浙江大學地球科學系 杭州 310027 3.美國邁阿密大學地質系 俄亥俄 45056 美國)

第一作者簡介:吳能友,男,1965年生,博士,現任廣州海洋地質調查局副總工程師,教授級高工,主要從事海洋構造地質、第四紀地質與環境、水合物調查研究。

摘要 研究所用樣品由“海洋四號”船於2005年8月在三亞市SEE 方向約150km處採取。XRD和掃描電鏡觀察表明樣品普遍存在自生碳酸鹽、硫酸鹽和草莓狀(framboidal)黃鐵礦。自生礦物組合和顯微結構特徵與冷泉沉積物類似,屬微生物成因。孔隙水中Mg2+、Ca2+和硫酸根的濃度均有隨深度增加而降低的趨勢,說明這些組分在成因過程中被消耗。成巖反應過程中的溶解二氧化碳可能來自甲烷的厭氧氧化。樣品中硫酸根的消耗主要和硫酸鹽礦物沉澱有關,而非硫酸根還原。這意味著造成沉積物中黃鐵礦大量沉澱的還原態硫並非來自採樣深度,它和甲烷及Ba2+一樣,均來自地層更深處。

關鍵詞 自生礦物 甲烷滲漏 早期成岩作用 瓊東南盆地

海底甲烷滲漏是一種重要的地質現象。在*架和*坡,甲烷是冷泉流體的主成分之一[1~2]。富甲烷的冷泉可以看作是石油、天然氣、天然氣水合物在海底的露頭,是勘查海底油氣資源的重要線索。此外,甲烷所引起的溫室氣體效應是二氧化碳的十幾倍,在自然環境中經由地質作用排放的甲烷所引起的環境增溫效應,可能遠遠超過了人為排放的二氧化碳[3]。因此,以冷泉為主要形式的甲烷滲漏近年來引起了學術界的廣泛關注。

冷泉一般和斷裂、底闢、泥火山等構造現象有關,是一種大規模流體排放。除這種形式的甲烷滲漏外,地層中承壓流體的擴散作用、有機質生物分解和熱解等作用都會引起甲烷朝沉積物~海水介面運移,與此有關的甲烷微滲漏目前尚未引起注意,但它對海底資源勘查和海氣相互作用研究同樣具有重要意義。為此我們研究了採自瓊東南盆地的柱狀沉積物樣品,從中發現了和甲烷滲漏區類似的礦物學、地球化學和地質微生物學記錄。

1 地質背景與樣品來源

樣品由海洋四號於2005年8月執行HY4-2005-5 航次時採集。取樣點的地理座標為:111°3.71′E,18°1.73′N,水深1508m,位於海南島三亞市SEE方向約150km處。地質構造單元屬瓊東南盆地的鬆西坳陷帶,海底地形為平坦陸坡。樣品用重力活塞式取芯器採集,樣品總長度4.9m,為半流動性粉砂質軟泥、粉砂質粘土,含少量有孔蟲。

瓊東南盆地位於南海西北部,發育在海南島隆起和西沙隆起之間(圖1)。鑽井資料顯示,瓊東南盆地前新生代基底可以和海南島的同期地層對比,由古生代變質岩、白雲岩,白堊紀中酸性花崗岩、閃長巖和火山碎屑岩組成,屬於華南地塊的組成部分[4]。瓊東南盆地的發育始於30~24Ma前,盆地主要為廣闊陸表海和陸架陸坡沉積體系,最大沉積厚度為12000餘米[5]。

圖1 取樣站位與地質背景示意圖

Fig.1 Map of site and geological background of sample

瓊東南盆地第四紀泥沙質沉積厚度巨大,並富含有機質,為烴類氣體提供了豐富來源[6]。盆地內普遍具有高地溫梯度[7]和異常高壓[11],有利於烴類氣體的形成及擴散運移。自20世紀80年代在瓊東南盆地進行油氣勘探以來,先後發現了一批天然氣田和含油氣顯示的構造圈閉,何家雄等[8]把瓊東南盆地的富甲烷氣體劃分為生物—低熟過渡帶氣、正常成熟熱成因油氣、和熱成因過成熟油氣三種類型。盆地內天然氣水合物的聚集條件亦得到充分肯定[9]。盆地內部分地區已發現了泥火山、泥底闢、氣煙囪等與甲烷滲漏流有關的構造[6,10],但在取樣區附近尚未有這些現象的報道。

2 實驗與測試方法

樣品到達甲板後即連同樣品襯筒鋸成約80cm的長度,兩端用塑料蓋與膠帶密封,並置於溫度為4℃的甲板冷庫儲存。海洋四號靠岸後在廣州地質調查局化學分析實驗室對樣品進行分割,每隔10cm在柱狀樣的中部提取一個子樣。全部操作在氮氣保護下進行,避免接觸空氣。分割後的子樣密封在玻璃培養瓶中,4℃冷藏儲存。進一步實驗在美國Miami大學完成。

對柱狀沉積物樣品作了如下分析:

1)XRD(X射線衍射)分析:取適量樣品在60℃烘箱中乾燥,研磨至小於200目,用美國Scintag公司的XGEN-4000型X-ray衍射儀獲取樣品的衍射曲線,掃描範圍5°~70°,掃描速度2°/min。

2)SEM(掃描電鏡)觀察:取少許樣品在液氮中冷凍後抽真空直至脫水乾燥,將塊狀樣品輕輕壓碎,用碳膠固定在樣品託上,噴金後在掃描電鏡下觀察沉積物的顯微結構。

3)孔隙水的提取與分析:樣品置於離心管中,高速離心後分離上清液,用HPLC(High Performance Liquid Chromatography,即高效能液相色譜儀)and DCP(Direct Current plasma emission spectrometry,即電漿光譜儀)分別測定提取液中的陰離子和陽離子含量。

3 結果與討論

3.1 沉積物中的自生礦物及其顯微結構

XRD分析結果顯示,所研究的沉積物樣品中主要礦物為石英、鈉長石、伊利石、高嶺石,其次為磁綠泥石、白雲母、鉀長石、方英石等。除這些典型的陸源碎屑礦物外,XRD在樣品中還發現有碳酸鹽、硫酸鹽、黃鐵礦和水鎂石(表1)。在掃描電鏡下這些礦物具有完整的晶型,面、角、稜等結晶要素儲存完好,顯然沒有經歷過搬運和磨蝕,除方解石外,它們都是原地形成的自生礦物。

表1 瓊東南盆地取樣站位沉積物中的自生礦物組合 Table1 Complicated authigenic mineralS in the Sediment from Qiongdongnan BaSin

XRD檢出的碳酸鹽類礦物有:

方解石(Calcite,卡片號86-174),代表性衍射峰為:3.3,2.49,2.28,2.30Å;

高鎂方解石(Mg-calcite,卡片號71-1663),代表性衍射峰為:3.00,2.26,1.89,1.85Å;

三水菱鎂礦(Nesquehonite,卡片號20-669),代表性衍射峰為:6.48,3.85,2.62,3.03Å;

菱鎂礦(Magnesite,卡片號 80-101),代表性衍射峰為:2.746,2.099,1.708,1.702Å;

菱鐵礦(Siderite,卡片號83-1764),代表性衍射峰為:3.59,2.79,1.73Å。

方解石是沉積物的主要成分之一,大部分為有孔蟲殼體,屬生物成因。高鎂方解石和三水菱鎂礦在XRD衍射圖譜上較常見,菱鎂礦和菱鐵礦僅在個別樣品中的XRD圖譜可以識別。部分方解石具有文石假象,在掃描電鏡下這種方解石呈針狀、纖維狀碳酸鹽集合體產出,能譜顯示為碳酸鈣,從晶型和結晶習性上看為文石,但在XRD衍射圖譜上未見文石衍射峰,可以認為它們在形成時是文石,但在早期成岩作用轉變成了方解石,並保留了文石假象。一般認為這種針狀、纖維狀文石在成因上和嗜甲烷微生物的代謝作用有關。Sassen等[12]在冷泉碳酸鹽中發現針狀文石、球狀黃鐵礦與菌絲、瀝青共生;細菌觸發並促進自生碳酸鹽沉澱業已被培養實驗所證實[13~14]。Ehr1ich[15]通過實驗室細菌培養,得到了針狀文石的半球狀、啞鈴狀集合體。在掃描電鏡下還見有碳酸鹽微晶被菌絲粘結所形成的球狀體,進一步說明碳酸鹽集合體和微生物之間存在某種成因聯絡。高鎂方解石和三水菱鎂礦在掃描電鏡下為自形菱面體晶型,通常包覆在顆石藻、矽藻等生物殼體表面。

在活動和被動*邊緣的甲烷滲漏區周圍,自生碳酸鹽是普遍存在的沉澱物[12~22]。此類碳酸鹽沉積因具有特殊的顯微結構特徵,被認為和地質歷史上的甲烷滲漏或水合物分解有關[2,16]。儘管在取樣站位尚未發現有冷泉等大型甲烷滲漏,但沉積物中複雜的碳酸鹽類自生礦物組合說明孔隙水中含有豐富的重碳酸根,甲烷微滲漏及其氧化是重碳酸根的可能來源。

XRD檢出的硫酸鹽類礦物有:

重晶石(Barite,卡片號78-1224),代表性衍射峰為:4.28,3.71,2.62,2.24Å;

硬石膏(Anhydrte,卡片號 37-1496),代表性衍射峰為:3.50,2.85,2.33,2.21Å;

石膏(gypsum,卡片號21-816),代表性衍射峰為:7.61,4.28,2.87,2.68Å。

在掃描電鏡下重晶石呈短柱狀,全自形結構。在ODP祕魯e69da5e6ba90e799bee5baa6e997aee7ad9431333433616235陸緣684站位和日本海799站位鑽孔中含有自生重晶石微晶,它們比海水更富含34S(δ34S比值高達+84%o)。Torres等人[23]在解釋這類重晶石的成因時認為,Ba的來源和海洋生物成因的重晶石在硫酸鹽還原帶被活化有關,所形成的Ba2+離子隨流體遷移,隨後在成巖過程沉澱在流體擴散的前鋒帶。在祕魯和俄羅斯Okhotsk海冷泉區,重晶石是冷泉沉澱物的主礦物相。自生重晶石與碳酸鹽的相對丰度,在一定程度上反映出孔隙流體中甲烷與Ba2+離子的相對含量。A1oisi等人[21]通過理論模式計算認為,甲烷流量大時,沉澱物以碳酸鹽為主;甲烷通量小、而Ba含量高時,則有大量重晶石沉澱。取樣站位普遍存在的重晶石一方面說明流體擴散作用的存在,此外也說明孔隙水中甲烷含量不高。石膏和硬石膏在掃描電鏡下呈板條狀,全自形結構。自生石膏和硬石膏的存在說明孔隙水中仍有較高的硫酸根含量。

XRD在大多數樣品中都發現有黃鐵礦(Pyrite,卡片號71-2219),代表性衍射峰為:2.709和2.423°A。在掃描電鏡中,黃鐵礦呈單顆粒散佈在沉積物中,或者呈草莓狀集合體產出。對草莓狀黃鐵礦的成因尚有不同認識。一方面沉積物中的草莓狀黃鐵礦常與微生物化石和細菌群體伴生,但在熱液、火山熱液礦石中也常見有類似的結構,使微生物成因說受到懷疑[17]。但從最近報道的草莓狀黃鐵礦硫同位素組成來看,沉積物和低溫熱液沉澱物中草莓狀黃鐵礦的δS34均為很大的負值,說明這類黃鐵礦中的硫來源於細菌還原的海水硫酸鹽[17~19]。

3.2 孔隙水的化學成分與成巖反應

瓊東南取樣站位孔隙水的化學成分列於表2。其中氨離子濃度隨深度增加而明顯升高,可能和微生物代謝作用有關。鎂離子隨深度增加略有降低的趨勢,而鈣離子隨深度增加而降低的趨勢更加明顯。反應在Mg/Ca比值上,該比值與深度有明顯的正相關關係(圖2)。其可能原因是,由於重碳酸根的帶入,孔隙水中 Ca2+離子的沉澱速率要高於Mg2+離子。從礦物的溶解~沉澱平衡角度上看,碳酸鈣的容度積遠小於碳酸鎂,前者更易於從溶液中沉澱。孔隙水中Ca、Mg的消耗,以及自生礦物組合中普遍存在方解石(具文石假象)、高鎂方解石、三水菱鎂礦等碳酸鹽,說明在成巖反應過程中的有溶解二氧化碳的補充,而溶解二氧化碳可能來自甲烷的厭氧氧化。

表2 瓊東南盆地取樣站位沉積物中孔隙水的化學成分(mg/L) Table2 Chemical compoSitionS in pore Water of the Sediment from Qiongdongnan BaSin(mg/L)

圖2 孔隙水中Mg/Ca比值與深度關係

Fig.2 Relation between Mg/Ca and depth in pore Water

孔隙水中硫酸根濃度與深度關係

Relation between concentration

and depth

在陰離子含量上,取樣站位的硫酸根含量隨深度增加呈現出遞減趨勢(圖2),反映出硫酸根在成岩作用中被消耗。和甲烷滲漏區相比,研究區沉積物中的硫酸根梯度十分平緩,硫酸根/甲烷介面(即SMI)遠在取樣深度之下。孔隙水中硫酸根的消耗有兩種可能的方式:被硫酸根還原菌還原為H2S,或者是呈硫酸鹽沉澱。鑑於微生物基因測試在樣品中未發現硫酸根還原菌的基因序列[20],因此圖2反映的硫酸根消耗最大可能是呈硫酸鹽沉澱,XRD和掃描電鏡觀察到的自生重晶石、石膏和硬石膏為此提供了直接證據。這同時意味著,造成沉積物中黃鐵礦大量沉澱的還原態硫並非來自採樣深度,硫化氫和甲烷一樣,可能來自地層更深處。

4 結論

綜合自生礦物組合以及孔隙水化學成分及其代表的成巖反應,對研究區甲烷微滲漏的地質和地質微生物記錄作如下總結:

1)XRD和掃描電鏡在樣品中觀察到了多種自生碳酸鹽礦物,如:具文石假象的方解石、高鎂方解石、三水菱鎂礦、菱鎂礦、菱鐵礦等。其中文石~方解石的顯微結構特徵與冷泉碳酸鹽類似,屬微生物成因。沉積物中複雜的碳酸鹽類自生礦物組合說明孔隙水中含有豐富的重碳酸根,重碳酸根的來源以及碳酸鹽的沉澱和嗜甲烷微生物有成因聯絡。

2)樣品中普遍存在重晶石、硬石膏、石膏等硫酸鹽礦物。自生重晶石的形成和來自深部硫酸根還原帶的Ba2+離子隨流體遷移,並沉澱在流體擴散的前鋒帶有關,自生礦物中重晶石與碳酸鹽的相對丰度,在一定程度上反映出孔隙流體中甲烷與Ba2+離子的相對含量,從這一意義上說,研究區孔隙水中甲烷濃度不高。

3)孔隙水中Mg2+、Ca2+濃度均有隨深度增加而降低的趨勢,後者更為明顯。這一趨勢反映了Ca、Mg在成因過程中被消耗,與XRD和SEM觀察到的自生碳酸鹽沉澱相一致,說明在成巖反應過程中的有溶解二氧化碳的補充,而溶解二氧化碳可能來自甲烷的厭氧氧化。

4)孔隙水中的硫酸根含量亦具有隨深度增加而降低的趨勢。和甲烷滲漏區相比,研究區沉積物中的硫酸根梯度十分平緩,硫酸根/甲烷介面(即SMI)遠在取樣深度之下。樣品中硫酸根的消耗主要和硫酸鹽礦物沉澱有關。這意味著造成沉積物中黃鐵礦大量沉澱的還原態硫並非來自採樣深度,它和甲烷及Ba2+一樣,可能來自地層更深處。

參考文獻

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Geochemical CharacteriSticS of SedimentS from SoutheaSt Hainan BaSin,South China Sea andMicro-Methane-Seep Activity

Wu Nengyou1 Ye Ying2 Wu Daidai2 Liu Jian1 Zhang PingPing2 Jiang Hongchen3 Dong Hai1iang3 Zhang Xin1 Zhang Xuehua1 Lei Zhisheng1

(1.Guangzhou Marine Geology Survey,Guangzhou 510075;2.Department of Earth Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310027;3.Department of Geology,Miami University,OXford,Ohio 45056,USA)

AbStract:The researched samples Were taken from Qiongdongnan Basin,some 150kmin the SEE of Sanya.Complicated authigenic minerals Were identified by XRD and SEM,such as miscellaneous carbonates,sulphates and frambiodal pyrite.The assemblage and fabric characters are similar to what being found in cold-seep sediments,Which is thought to be related With microorganisms fueled by dissolved methane.There is a tendency that Mg2+,Ca2+ and

content in pore water decreased with depth.The cations are consumed in diagenesis ascarbonates,With the dissolved CO2be supplied by anaerobic methane oxidation.The anion Was precipitated as sulphate,instead of being reduced.This means that H2S to form frambiodal pyrite is from depth,the same as methane and Ba2+.

Key WordS:Authigenic minerals Methane seep Early diagenesis Qiongdongnan Basin

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普通職員一般在2500-5000.主管級來別一般在5000-8000.經理級別一般在8000-15000。

用人單位會根據勞動者的能力、經歷、崗位級別等確定相應的薪酬,在招用時應當告知勞動者具體的勞動報酬。

具體工資由用人自單位與勞動者協知商確定,法律規定只需不低於當地最低工資標準即可。

法律依據:《勞動合同法》第八條 用人單位招用勞動者時,應當如實告知勞動者工作內容、工作條件、工作地點、職業危害、安全生產狀況、勞動報酬,以及勞動者要求瞭解的其他情況;用人單位有權瞭解勞動者與勞動合同直接相道關的基本情況,勞動者應當如實說明。

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