關紅香(1981-),女,博士,主要從事E-mail:guanhx@ms.giec.ac.cn冷泉碳酸鹽巖地球化學研究。
註:本文發表於《科學通報》2010第4 ~ 5期,此次有所修改。
1.中國科學院廣州天然氣水合物研究中心,廣州510640。
2.中國科學院可再生能源與天然氣水合物重點實驗室,中國科學院廣州能源研究所,廣州510640。
3.中國科學院邊緣海地質重點實驗室,中國科學院廣州地球化學研究所,廣州510640。
4.中國科學院研究生院,北京100049。
5.美國路易斯安那州立大學海岸研究所
分析了墨西哥灣北部水深約540m的上坡GC185 (GC-F樣品)和下坡AC645 (AC-E樣品)冷泉碳酸鹽巖中脂肪酸及其單體化合物的δ13C。在AC-E和GC-F冷泉碳酸鹽巖中檢測到30多種脂肪酸化合物,均具有低碳數(
關鍵詞:脂肪酸;單體化合物穩定碳同位素;硫酸鹽還原菌;甲烷的厭氧氧化;冷泉碳酸鹽巖;墨西哥灣
墨西哥灣北部大陸坡冷泉碳酸鹽的脂肪酸及其613C特征
關宏翔1,2,3,4,馮東3,5,吳能友1,2,羅伯茨哈裏H.5,陳多福1,3
1.中國科學院廣州天然氣水合物研究中心,廣州510640
2.中國科學院廣州能源轉換研究所可再生能源與天然氣水合物重點實驗室,廣州510640
3.中國科學院廣州地球化學研究所邊緣海地質重點實驗室,廣州510640
4.中國科學院研究生院,北京100049
5.美國路易斯安那州立大學海岸研究所
摘要:本文報道了采自綠色峽谷185(GC 185;樣品GC-F)在大陸坡上部(水深:~540米)和阿拉米諾峽谷645(GC 645;樣本AC-E)位於墨西哥灣的下大陸坡(水深:~2 200米)。兩種樣品中均檢測出30多種脂肪酸。這些脂肪酸在C16時達到最大值。在碳數範圍內有明顯的奇偶碳數優勢。脂肪酸主要由正脂肪酸、異/反異脂肪酸和末端支鏈奇數脂肪酸(異/反異)組成。n-C12:0、n-C13:0、I-c 14:0和n-c 14:0的δ13C值虧損(-39.99‰~-32.36‰),表明它們可能與滲漏點的化能合成群落有關。不飽和脂肪酸n-c 18:2和c 18:1△9具有相同的δ13C值,可能來源於Beggiatoa/Thioploca。與其他脂肪酸不同,末端支鏈脂肪酸(iso/anteiso)顯示出更耗盡的δ13C值(低至-63.95‰),表明可能與硫酸鹽還原菌有關,這在滲漏點甲烷厭氧氧化過程中很常見。
關鍵詞:脂肪酸、個體脂質碳同位素、硫酸鹽還原菌、甲烷厭氧氧化、滲漏碳酸鹽、墨西哥灣
0簡介
墨西哥灣是壹個富含石油和天然氣的盆地。晚三疊世-中侏羅世,盆地在斷層作用下開裂,沈積了厚厚的石膏層。石膏層的變形和活動斷層為流體從盆地深部油氣系統向海底滲漏和運移提供了有效通道,控制海底冷泉發育的方法糾正了脂肪酸甲酯化增碳。
2個結果
在墨西哥灣下斜坡深水區的AC-E和上斜坡淺水區的GC-F冷泉碳酸鹽巖樣品中檢測到30多種脂肪酸化合物,主要由正構脂肪酸、異構(I-)和反異構(AI-)脂肪酸組成,具有低碳數(
AC-E樣品中正構脂肪酸的碳數分布範圍為C12-C28,GC-F樣品為C12- C24,C14:1△7、C16:1△7、C1 △ 7均有檢出。A C-E樣品中最豐富的脂肪酸是n-C16:0,其次是C18:1△9,n-C14:0和n-C18:0,G C-F樣品中最豐富的脂肪酸是N-。AC-E中正常飽和脂肪酸的δ13C值為-32.36 ‰ ~-27.64 ‰,正常不飽和脂肪酸的δ 16: 1 △ 7和18:1△9分別為-13C值。GC-F中正常飽和脂肪酸的δ13C值為-39.99 ‰ ~-26.52 ‰,正常不飽和脂肪酸Cl8:1△9的δ13C值為-31.04 ‰。
圖3墨西哥灣冷泉碳酸鹽巖AC-E樣品中的脂肪酸化合物
圖中數字對應表1中的數字和脂肪酸,n代表未知化合物。
圖4墨西哥灣冷泉碳酸鹽巖GC-F樣品中的脂肪酸化合物
圖中的數字對應於表1中的數字和脂肪酸。
表1墨西哥灣冷泉碳酸鹽巖中的脂肪酸化合物及其碳同位素組成
除正構脂肪酸外,在下斜坡深水區AC-E冷泉碳酸鹽巖樣品中還檢測到奇數碳數的支鏈脂肪酸(iso/anteiso-C15:0),其δ13C值分別為-63.95 ‰和-50.48 ‰。上坡淺水區冷泉碳酸鹽巖GC-F中的奇碳脂肪酸主要包括ISO/Ante ISO-C13: 0、-C15: 0和-C17: 0,其δ13C變化範圍為-48.62‰~-44.05‰。466666
3討論和結論
墨西哥灣是壹個油氣大量聚集的盆地,盆地內沈積了厚厚的膏鹽層,GC185和AC645斷層發育。鹽層變形和活動斷層為流體從盆地深部油氣系統向海底滲漏和運移提供了有效通道。主要由烴類組成的流體通過裂縫等渠道漏入海底附近的沈積物中,發生微生物氧化。海底有大量的微生物菌墊、管狀蠕蟲、雙殼類等冷泉生物,表明它很可能來自現代海洋沈積有機質。例如,在海洋微藻中檢測到高含量的C16:1△7脂肪酸,表明奇數碳異構(IS-)/反式異構。目前對海底天然氣泄漏區沈積物和菌墊中脂肪酸的研究表明,碳同位素極低的奇碳數異構(i)/反異構(ai)脂肪酸主要來源於甲烷厭氧氧化中硫酸鹽還原菌的生命活動[15,18,20-21,42-44]。因此,本文研究的冷泉碳酸鹽巖中δ13C值極負的支鏈奇碳脂肪酸(ISO/Ante ISO-C13: 0,-C15: 0和-C17: 0)來源於硫酸鹽還原菌。
鳴謝:冷泉碳酸鹽巖樣品由美國路易斯安那州立大學H H Roberts教授提供,實驗分析在中國科學院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室完成,得到副研究員徐世平、賈榮芬和胡建芳的幫助。
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