简介:摘要作为非生物有机合成的场所和最早微生物群落的栖息地,以蛇纹岩为母岩的热液系统(简称蛇纹岩热液系统)获得了相当大的关注。本文要报道对一个斯的蛇纹岩热液系统的一系列同位素研究,它就是位于日本白马岳地区的白马八方温采(北纬36°42′,东经137°48′)。我们从该温泉的两口井中采集了水样,所有水样呈强碱性而且都富含H2(201-664μmol/L)和CH4(124-201μmol/L)。虽然温度较低(50-60℃),但热力学计算表明H2有可能通过蛇纹石化反应产生。已发现八方1号井和八方3号井具有以下氢同位素成分:δD-H2=-700‰和-710‰,δD-CH4=-210‰和-300‰,δD-H2O=-85‰和-84‰。八方1号井和八方3号井甲烷的碳同位素成分分别是δ13C=-34.5‰和-33.9‰。这-CH2-H2-H2O氢同位素系列表明至少有两种不同的机理与甲烷生成有关。八方1号井的氢同位素组成与前人报道的其他蛇纹岩热液系统的相似。重的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)说明八方1号井甲烷中的氢不是来自分子态氢,而是直接来自水。这意味着这些甲烷不可能通过费-托式(FTT)合成而产生,而可能通过橄榄石的水合反应生成。相反,八方3号井很轻的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)表明有生物甲烷混入。根据氢同位素系列与其他蛇纹岩热液系统的对比,直接由水生成无机CH4(不存在中间产物H2)可能在蛇纹岩热液系统更为常见。橄榄石的水合反应对于无机甲烷的产生可能有比以前想象的更重要的作用。
简介:本文把高分辨率碳同位素特征与岩心描述及伽马测井资料相结合,并将之作为对比工具,在实现更精确定年的同时,对沙特阿拉伯舒艾拜组(Shu’aiba)的层序地层格架进行了细化。舒艾拜组浅水碳酸盐岩碳同位素变化与古地中海深海记录有很好的相关性,表明该组的下白垩统源自海相c”特征。舒艾拜组碳同位素值介于1.5‰到6‰之间,成岩作用的影响很少甚至没有;氧同位素值介于-2.7‰至-6.7‰之间,但在成岩过程中发生过变化,不能用于化学地层学分析。舒艾拜组锶同位素记录介于0.707356到0.707454之间,因成岩作用影响而与标准的阿普第阶记录略有不同。舒艾拜组台地是一个大型复合居序(约7m.Y.),由下阿普第阶7个高频层序和上阿普第阶另外2个进积层序构成。根据岩心描述和伽玛测井资料对碳同位素数据进行了标定,建立了两个详细的高分辨率地层剖面。碳同位素数据有助于细化舒艾拜组内部地层结构,特别是在陆坡和开阔海环境中沉积的横跨上、下阿普第阶界面的这套地层。舒艾拜组底部的Hawar“致密”地层单元的碳同位素值记录了与全球天然气水合物选出事件相关的重要衰减过程,其后为与全球海洋缺氧事件1a同期的层松藻(Lithocodium)和似核巴契藻(Bacinella)相沉积有关的重要正向偏移。在大多数井中,台地上厚壳蛤建造底部的炭同位素值约为4.5‰,而且表现出一致的碳同位素变化趋势,向舒艾拜组项部则呈逐渐衰减之势。虽然碳同位素值也存在与侧向沉积相变化(从泻湖相、边缘相、斜坡相、开阔海相到台盆相)有关的一定变化,但仍具有相似性且全油田可进行对比。没有太多证据支持与大气淡水成岩作用有关的碳同位素值衰减。但氧同位素记录可能受到与近地表暴露有关的大气淡水成岩作用的影响,