孟宪伟，张俊，夏鹏

（1.国家海洋局 第一海洋研究所，山东 青岛266061）

1 引言

海水上层形成的生源Ba主要以微晶重晶石（BaSO4）形式沉积于海底［1—8］。在沉积物早期成岩过程中，随着BaSO4的溶解和再结晶，生源Ba会发生活化、迁移和再沉积，这一过程称之为沉积物中的“Ba循环”［9—10］。“Ba循环”受沉积物孔隙水中S的浓度梯度制约：如果BaSO4的溶解扩散强于其沉积埋藏，就会在近S亏损深度附近的沉积物中形成一个范围较窄的、不稳定的Ba浓度异常，称之为“Ba峰”［11—13］。在天然气水合物分布区，沉积物中的CH 4厌氧氧化普遍存在，CH4释放通量的变化制约着S亏损带的迁移，进而影响着“Ba峰”深度的变化，因而，沉积物中的“古Ba峰”的发育深度和强度往往与历史时期天然气水合物分解CH4释放的通量有关，进而成为海底天然气水合物勘查的新指标［12，14］。本文利用ODP1146站上部深度0～185 m（合成深度，下文相同）沉积物Ba元素分析数据，并结合沉积物间隙水SO和CH4浓度［15］、沉积物 Cl通量［16］和底栖有孔虫氧同位素组成数据［17］，在识别出“Ba峰”的基础上，探讨其形成与硫酸盐－甲烷反应界面（SMI）、沉积物盐度和冰期－间冰期旋回的关系，进而揭示南海北部陆坡沉积物“Ba峰”形成对天然气水合物分解的指示意义。

2 材料与分析方法

沉积物样品取自ODP184航次1146站。该站位于南海北部陆坡东沙群岛天然气水合物远景区外，水深2 092 m，地理坐标为19°27.40′N，116°16.37′E（图1）。根据底栖有孔虫氧同位素变化曲线［17］，按合成深度在0～185 m段内平均取样间隔为1.1 m取样，共取得167件沉积物样品。提取小于4μm的沉积物用于元素化学分析。……