中國南海ODP1148站位巖芯環(huán)境磁學(xué)研究及其對天然氣水合物的指示意義

【摘要】：天然氣水合物是一種擁有巨大潛力的新型能源，其與油氣成藏、海底礦產(chǎn)和海洋環(huán)境等均有一定聯(lián)系，因此日益受到科學(xué)界的密切關(guān)注。中國的南海北部區(qū)域位于被動大陸邊緣，漸新世末斷裂活動強烈，而晚中新世以來構(gòu)造活動貧乏，這為天然氣水合物的形成與儲藏創(chuàng)造了良好的地質(zhì)環(huán)境。含天然氣水合物的沉積物的磁化率等磁學(xué)性質(zhì)與甲烷厭氧氧化反應(yīng)(AOM)、甲烷通量，及硫酸鹽-甲烷界面（SMT）狀況及其所在深度密切相關(guān)，因此通過磁學(xué)技術(shù)可間接識別天然氣水合物。本文對ODP184航次1148站位A孔巖芯（261.79～715.48mcd）的508塊樣品開展環(huán)境磁學(xué)和巖石磁學(xué)研究，探討南海北部陸坡區(qū)域天然氣水合物的蘊藏條件及賦存的可能性。 巖芯的磁性變化特征表明，沉積物中的磁性顆粒的粒徑隨著深度的增加逐漸變粗，由細(xì)粒單疇到假單疇最后向多疇轉(zhuǎn)變，亞鐵磁性礦物的含量也逐漸減少，深部出現(xiàn)順磁性礦物。根據(jù)所采樣品的磁化率（X）、飽和等溫剩磁（SIRM）及非磁滯剩磁（ARM）等數(shù)據(jù)，在400～475mcd深度區(qū)間內(nèi)，各種磁學(xué)參數(shù)經(jīng)歷了由降低-穩(wěn)定于低值-升高的變化過程。對照水合物含量曲線，可以看到，水合物含量曲線與磁學(xué)參數(shù)表現(xiàn)出反相關(guān)的特性，在深度410mcd之上，水合物含量處在較低的水平上，含量相對穩(wěn)定，在深度410mcd之下，水合物含量急劇升高。磁化率隨溫度變化曲線及等溫剩磁獲得曲線等參數(shù)表明，淺部鐵氧化物等磁性礦物占主導(dǎo)地位，深部鐵硫化物等磁性礦物占主導(dǎo)地位，中部兼有鐵氧化物與鐵硫化物的特征，顯示了由淺到深的氧化環(huán)境向還原環(huán)境的轉(zhuǎn)換。 本文研究表明磁學(xué)參數(shù)能夠很好的與地球化學(xué)等參數(shù)相對照，指示了海底沉積物中化學(xué)環(huán)境的變化及412～450mcd附近硫酸鹽—甲烷轉(zhuǎn)換界面的存在，暗示了南海北部陸坡區(qū)域被動大陸邊緣天然氣水合物的存在。 【關(guān)鍵詞】：南海 天然氣水合物 環(huán)境磁學(xué) 184航次 1148站位
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P738.3;P618.13
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-18
• 1.1 天然氣水合物簡介10
• 1.2 環(huán)境磁學(xué)參數(shù)對天然氣水合物活動的指示10-15
• 1.3 中國海域天然氣水合物研究進(jìn)展15-16
• 1.4 研究目標(biāo)和研究意義16-18
• 第2章 環(huán)境磁學(xué)簡介18-25
• 2.1 環(huán)境磁學(xué)概述18
• 2.2 磁性礦物及磁性特征18-20
• 2.3 海洋環(huán)境中的磁性礦物20-25
• 2.3.1 來自宇宙空間的磁性礦物20-23
• 2.3.2 由成巖作用形成的磁性礦物23
• 2.3.3 生物化學(xué)作用形成的磁性礦物23
• 2.3.4 成巖作用形成的磁性礦物23-25
• 第3章 區(qū)域地質(zhì)概況25-34
• 3.1 南海區(qū)域地質(zhì)概況25-26
• 3.2 IODP184 航次介紹26-34
• 3.3.1 1148 站位沉積物來源28
• 3.3.2 巖石地層學(xué)28-29
• 3.3.3 生物地層學(xué)29
• 3.3.4 沉積學(xué)和沉積速率29
• 3.3.5 有機地球化學(xué)29-33
• 3.3.6 無機地球化學(xué)33-34
• 第4章 取樣與實驗室工作34-39
• 4.1 樣品及處理方法34
• 4.2 實驗儀器與方法34-39
• 第5章 實驗結(jié)果分析39-51
• 5.1 主要磁學(xué)參數(shù)簡介39-40
• 5.2 實驗結(jié)果分析40-51
• 5.2.1 磁性參數(shù)隨深度變化特征40-41
• 5.2.2 磁化率各向異性（AMS）結(jié)果41-44
• 5.2.3 磁性顆粒的類型44-47
• 5.2.4 磁性顆粒的磁疇狀態(tài)47-51
• 第6章 討論51-55
• 6.1 磁性參數(shù)隨深度變化的環(huán)境意義51
• 6.2 成巖作用對磁性礦物的影響51-52
• 6.3 磁性參數(shù)對天然氣水合物的指示意義52-55
• 第7章 結(jié)論55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-64
• 附錄64-88

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