墨西哥湾—南海海底表层沉积物中有机质组成与分布特征研究

【摘要】：该博士论文通过对海底富集天然气水合物的墨西哥湾海底表层沉积物样品和我国南海海底表层沉积物样品在有机质组成、分布和特殊生物标记物及其碳同位素等方面的对比研究,对烷烃(正构烷烃、类异戊二烯烃、环烷烃和支链烷烃)、多环芳烃、脂肪醇、脂肪酸等的有机化合物组成、分布和来源以及有机地球化学的意义进行了初步探讨。该项研究对于现代沉积有机地球化学及我国南海海域海底天然气水合物的研究和勘探具有积极的理论和实际意义。论文取得了以下主要认识: 1、墨西哥湾沉积物样品中有机碳含量变化范围在0.20-1.21%之间。可溶有机质主要由饱和烃、芳烃和非烃组成,均无沥青质。从可溶有机质族组成相对关系显示,墨西哥湾沉积物可分为两组,一组是具有典型现代海洋沉积有机质组成特点的样品,族组成呈:饱和烃芳烃非烃;另一组样品中可溶有机质则具有原油族组成特点,呈饱和烃非烃芳烃,显示了受海底原油渗漏污染的特点。而所研究的南海沉积物样品中可溶有机质族以非烃为主,含量在80%—90%之间,族组成呈饱和烃芳烃非烃。此外,墨西哥湾沉积物中可溶有机质呈原油组成特点的样品具有相对高含量的UCM,表明遭受了强烈生物降解作用。 2、在墨西哥湾S-1和S-4沉积物样品中检测到一组具有2,6,10,15,19—五甲基二十烷烯结构的含多个不饱和双键的烯烃化合物(pentamethylicosenes,PMIA)它们的碳同位素值在-86.7‰—-115.5‰之间,是甲烷古细菌厌氧氧化所生成的指征性标志物,标志着该沉积物所在区域可能有海底天然气渗漏、甚至有天然气水合物的产出。 3、墨西哥湾沉积物样品中正构烷烃主要呈双峰型—前峰偶碳优势后峰奇碳优势、双峰型—前峰无奇偶优势后峰奇碳优势和单峰型的分布模式。而南海沉积物样品中的正构烷烃主要呈双峰型—前峰偶碳优势后峰奇碳优势和单峰型的分布模式。所分析的墨西哥湾和南海大部分积沉积物样品中的正构烷烃多以低碳数分布占绝对优势,显示了以低等生物为主的有机母质来源,中等长链环烷烃和支链烷烃的检出也说明低等生物是主要的有机母质来源。