남중국해 선후(Shenhu) 지역의 천연가스 수화물 시추공에서 자생 황철석의 특성

중국국가자연과학재단(40730844)과 국토자원부 공익산업과학연구특별기금사업(200811014-02-02)이 공동으로 자금을 지원한다.

Lu Hongfeng, Liao Zhiliang, Chen Fang, Liu Jian, Chen Hong

(Guangzhou Marine Geological Survey, 광저우 510760)

제1저자 소개: Lu Hongfeng(1976년~), 남성, 박사, 암석 및 광물 테스트 및 지구화학적 연구에 종사. E-mail:luhongfeng@ hydz.cn

요약: 남중국해 선후(Shenhu) 지역에 있는 4개의 가스 수화물 시추 코어에는 주로 긴 띠 형태의 인공 황철석이 다량 함유되어 있습니다. 짧은 기둥과 채워진 유공충. 황철석은 주로 퇴적물의 얕은 부분과 수화물 함유층에 나타나며, 그 함량은 주로 20~90% 사이입니다. 수화물층은 황철석 함량이 높은 발생층입니다. 얕은 황철석은 주로 유기 탄소와 메탄의 무산소 산화에 의해 제어되는 반면, 깊은 수화물 층의 황철석 형성은 주로 높은 메탄 플럭스에 의해 영향을 받습니다.

키워드 남중국해 가스 하이드레이트 인공 황철석

2007년 광저우 해양지질조사국은 중국 선후 지역 해역에서 최초로 천연가스 하이드레이트 시추를 실시했습니다. 남중국해에서 가장 큰 코어를 획득했으며 수심 260m의 시추공 SH2B와 SH7B 두 곳에서 천연가스 수화물 시료가 발견됐다. 본 논문에서는 주로 천연가스 수화물 시추의 SH1B, SH2B, SH5C 및 SH7B 노심에서 자생 황철석을 연구하고 자생 황철석과 메탄이 풍부한 환경 사이의 관계를 분석합니다.

1 지질학적 배경 및 샘플링 위치

남중국해는 서태평양에서 가장 큰 주변해 중 하나로 유라시아판과 태평양판, 그리고 유라시아판이 교차하는 지점에 위치한다. 인도양 플레이트. 세 개의 주요 판의 상호 운동에 의해 제한되는 남중국해는 독특한 가장자리 구조적 특징을 가지고 있습니다. 깊은 퇴적층의 유기물 함량이 감소함에 따라 메탄 생산량이 증가하거나, 심해에 메탄 발생원(예: 천연가스 수화물)이 존재할 경우 퇴적층의 메탄 농도가 점차 증가하여 메탄의 무산소 산화 과정이 황산이 됩니다. 퇴적물에서 소금 소비의 주요 과정 [7]. 따라서 이 두 공정이 동시에 일어나는 지역에서는 다량의 유황을 제공하여 황철석 형성에 영향을 미칩니다.

선후 해역에 있는 4개 시추장의 황철석-메탄-황산염-유기 탄소 프로필(그림 4)은 얕은 곳의 황철석 함량 증가가 분명히 유기 탄소 및 메탄과 관련이 있음을 보여줍니다. 연결하다. SH1B의 황철석 함량은 10m에서 40m 사이에서 급격하게 증가하고 유기 탄소 함량이 높으며 30m에서 메탄 함량이 갑자기 증가합니다. SH2B의 황철석 및 유기 탄소 추세는 20m 근처에서 유기 탄소의 추세와 유사하며 메탄도 시작됩니다. 20m에서 급격하게 증가하는 것은 SH5C의 황철석 증가 추세가 유기 탄소의 증가 추세와 유사하고 메탄과도 일치하여 유기 탄소와 메탄이 동시에 황철석 형성을 제어할 수 있음을 보여줍니다. 메탄의 경우와 마찬가지로 10~20m 사이에서 상당한 증가가 있었습니다. 4개 퇴적물 코어 모두의 황철석 함량은 메탄-황산염 경계면(SM I) 이상으로 약간 증가한 것으로 나타났으며 유기 탄소 함량도 이들 층에서 상대적으로 높습니다. 시추 코어의 얕은 부분의 황철석 함량 변화는 퇴적물 내 유기 탄소 및 메탄과 관련이 있으며, 메탄의 무산소 산화는 황철석 형성에 도움이 된다는 것을 알 수 있습니다. 또한 SH2B 및 SH7B 코어의 수화물 층의 황철석 함량도 특히 SH7 B의 깊은 부분에서 다양한 정도로 증가했습니다. 황철석은 수화물 층 근처의 얕은 수준으로 급증하여 좋은 일치성을 보여줍니다(그림 4). 이러한 독특한 현상은 가스하이드레이트 발생층의 독특한 광물결합을 의미할 수도 있다. 그림 4에 따르면 황산염 함량은 SM I 계면에서 아래쪽으로 점차 감소하고 심층 유기물 산화 및 메탄 무산소 산화에 필요한 황산염이 부족하며 이 두 과정이 낮은 정도로 발생함을 알 수 있습니다. 그렇다면 가스 하이드레이트 층은 어떻게 대량의 자연 황철석을 형성합니까? 우리는 심해에 황산염이 부족함에도 불구하고 천연가스 수화물 층 전체에 충분한 메탄이 존재하여 강력한 환원 분위기를 형성하고 있다고 추측합니다. 유기물 산화 및 무산소 메탄 산화는 황철석의 지속적인 형성에 도움이 됩니다.

따라서 SH1B, SH2B, SH5C 및 SH7B의 얕은 0~30m 드릴링 코어에 있는 황철석 함량은 황철석 형성을 제어하는 ​​유기 탄소와 메탄의 영향을 받습니다. 수화물 층이 있는 SH2B 및 SH7B의 깊은 부분에 있는 황철석은 주로 높은 메탄 플럭스와 관련이 있을 수 있습니다.

그림 4 드릴링 코어의 황철석-메탄-황산염-유기 탄소 프로파일(황산염 및 메탄 데이터는 문헌[8]에서 참조) 그림 4 드릴링 코어의 황철석-메탄-황산염-유기 탄소 프로파일

5결론

SH1 B, SH2B, SH5C 및 SH7B 드릴링 코어에는 높은 자생 황철석 함량이 포함되어 있으며 황철석은 모두 전형적인 자생 형태를 가지고 있습니다. 이들은 주로 긴 스트립, 짧은 기둥 및 형태입니다. 유공충으로 가득 차 있습니다. 황철석은 주로 얕은 표면층과 SMI 인터페이스 근처에 집중되어 있는 반면, SH2B 및 SH7B 코어의 황철석 함량은 수화물 층에서 급격히 증가하여 분석 중량의 90%에 도달합니다.

시추 코어의 수화물 함유 층에 나타나는 자생 황철석은 가스 수화물 함유 층의 독특한 광물 조합일 수 있습니다.

시추 코어의 얕은 부분에 있는 황철석 함량은 주로 유기 탄소와 메탄의 영향을 받는 반면, 수화물 층의 SH2B 및 SH7B 지점에 있는 깊은 황철석은 주로 높은 메탄 플럭스와 관련이 있을 수 있습니다.

참고문헌

[1] Wang Hongbin, Zhang Guangguang, Yang Muzhuang, et al. 남중국해 대륙 경사면의 가스 하이드레이트 축적의 구조적 환경 및 제4기. Geology, 2003, 23 (1):81~86

[2]Berenr R A. 황산염 환원, 유기물 분해 및 황철석 형성. 런던 왕립학회의 철학적 거래, 1985, A315: 25 ～38

[3]Sassen R,Roberts HH,Carney R,et al.멕시코 만 대륙 사면 북부의 화학합성 공동체에 있는 유리 탄화수소 가스, 가스 수화물 및 자생 광물:미생물 과정과의 관계 .Chemical Geology,2004, 205:195~217

[4] Liu Jian, Lu Hongfeng, Liao Zhiliang, et al. 동사해의 얕은 퇴적물 내 황화물의 분포 특성과 가스 수화물과의 관계. Geoscience Frontiers, 2005, 12 ( 3):258~262

[5] Lu Hongfeng, Chen Fang, Liao Zhiliang, et al. 남중국해 북동부의 HD196A 코어에 있는 Auuthigenic 띠 황철석. Sinica, 2007, 81 (4): 519 ~525

[6] Lin S, Huang K-M, Chen S-K. 동중국해 남부 대륙붕의 황화철 형성에 대한 유기 탄소 퇴적 및 제어. iments. Continental Shelf Research, 2000, 20: 619~635

[7]Jψgensen B B, Weber A, Zopfi J. 흑해 퇴적물의 황산염 환원 및 혐기성 메탄 산화, 2001, 48: 2097~2120

[8] 심해 가스 하이드레이트 조사 현장 사실 보고서, SHENHU 조사 지역, 남중국해, 중국 앞바다. 2007년 6월 26일

퇴적물 내 실제 황철석 가스 수화물 시추 현장, 남중국해 선후 지역

Lu Hongfeng, Liao Zhiliang, Chen Fang, Liu Jian, Chen Hong

（Guangzhou Marine Geological Survey, 광저우, 510760 )

요약: 남중국해 선후(Shenhu) 지역의 가스 수화물 시추지의 퇴적물에서 다량의 인공 황철석이 발생합니다. 황철석의 형태는 긴 막대, 곡물 및 충전물의 형태입니다. 유공충은 얕은 퇴적물과 가스 하이드레이트 함유 퇴적물에 주로 존재합니다. 황철석 함량 범위는 20% ~ 90%(분석 부분에 대한 비율)이며 가스 하이드레이트 함유 층에서 최대에 도달합니다. 얕은 곳에서 황철석 형성 퇴적물은 유기 탄소 분해와 혐기성 메탄 산화에 의해 제어되는 반면 퇴적물의 형성은 가스 하이드레이트 함유층의 높은 메탄 플럭스 제어에 의해 제어됩니다.

주요 단어: 남중국해;가스 수화물;Authigenic 황철석