日本岸外太平洋南海海槽C0008站位含天然气水合物沉积物中亚铁磁性铁硫化物的岩石磁性特征

摘要

为了研究整个含天然气水合物沉积层的磁性参数的变化，综合大洋钻探项目（IODP）316航次在位于日本岸外西南海域的南海海槽Megasplay断层带的C0008A孔位进行了高精度的岩石磁性研究。从海底之下大约110～153m的岩心深度区间总计得到了169个离散的更新世岩心样品，并且对他们的磁性矿物浓度、颗粒尺寸、成分以及岩石磁性参数做了评估。结果表明存在氧化铁（（钛）-磁铁矿）、硫化铁（硫复铁矿和磁黄铁矿）以及他们的混合物，其中单畴硫复铁矿是样品中最重要的磁性矿物。经证实含有亚铁磁性铁硫化物（海底之下114．5～127．5m和129．5～150m岩心深度）的两套沉积层覆盖了几乎整个研究层段，均和少量的局部孔隙水异常有关，这表明存在天然气水合物以及缺氧环境。这些结果不同于邻近的C0008C孔位（距C0008A孔位215m），在与C0008A相同的时间切片中，C0008C孔位中发现了四处孔隙水异常及六个富硫化铁层位。通过对C0008站位的两个孔位岩心样品进行岩石学、物理性质以及地球化学数据对比，表明一系列过程的组合（比如活性铁矿物的存在、微生物活动）导致了亚铁磁性铁硫化物在横向上的分布不均。