九龙江河口沉积物中硫酸盐还原与甲烷厌氧氧化:同位素地球化学证据

【摘要】：通过沉积物柱孔隙水中甲烷,SO42-,Cl-,δc(34S-SO42-)、δc(13C-CH4)的垂直分布特征,研究了硫酸盐还原和甲烷厌氧氧化(anaerobic oxidation of methane,简称AOM)过程在九龙江河口沉积物中的分布规律。测定结果显示两个站位(J-A和J-E)间隙水中SO42-浓度随深度增加快速减小,分别在55和130 cm深度附近消耗殆尽,而惰性的Cl-浓度随深度没有减小的趋势;孔隙水中硫酸盐的硫同位素组成随着深度增加明显偏重。这些结果表明两个站位沉积物上部(55和130 cm)存在明显的硫酸盐还原作用。孔隙水中甲烷浓度在硫酸盐-甲烷过渡带(sulfate-methane transition,简称SMT)随着深度减小急剧增大,与此同时甲烷碳同位素组成也相应偏重,表明两个站位沉积物下部产生的大量甲烷在SMT附近被AOM消耗。沉积物中SMT分布深度与上覆水盐度存在明显的正相关,反映了研究区上覆水盐度变化所导致的硫酸盐浓度改变是控制九龙江河口沉积物中SMT深度的关键因素。 【作者单位】： 国家海洋局第三海洋研究所海洋与海岸地质环境开放实验室;青岛海洋地质研究所海洋油气资源和环境地质国土资源部重点实验室;山东省物化探勘查院;
【关键词】： 硫酸盐还原 甲烷厌氧氧化 硫酸盐-甲烷过渡带(SMT) 九龙江河口
【基金】：国家海洋局第三海洋研究所基本科研业务费专项资金资助项目(海三科2009013);国家海洋局第三海洋研究所基本科研业务费专项资金资助项目(2009056) 流域-河口区生态安全评价与调控技术研究(200805064)
【分类号】：P736.41
【正文快照】： 1引言海洋沉积物中发生着强烈的生物地球化学过程。这些过程对成岩作用、海洋化学以及气候变化都具有十分重要的意义。由于沉积物中氧化剂(O2,NO3-,Mn4+,Fe3+和SO42-)接受电子的能力存在差异,使得微生物按一定次序利用不同的电子受体氧化消耗沉积物有机质[1]。由沉积物表层向

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