第八届青年地学论坛

硫酸盐还原驱动的甲烷厌氧氧化作用（SD-AOM）是海底冷泉系统（富甲烷环境）中最关键的生物地球化学过程，该过程消耗了超过90%的渗漏到海底的甲烷，控制海底向海水乃至大气释放的甲烷通量。地质历史时期甲烷释放通量的阶段性增加可能是普遍发生的，SD-AOM作用的识别可以追踪甲烷释放的沉积记录及其在全球碳硫循环中作用。硫同位素是探究硫循环的重要方法手段之一，然而单一δ³⁴S指标无法区分甲烷驱动和有机质驱动的硫酸盐还原作用（SD-AOM vs. OSR）。2018年，Gong等发现甲烷“冒泡区”重晶石多硫同位素组成Δ³³S vs. δ³⁴S呈现负相关关系，与前人报道的OSR主导环境的正相关关系截然不同，由此确立了多硫同位素方法示踪高甲烷通量环境的新视角。那么，该方法是否适用于低甲烷通量沉积环境，能否保存在普遍存在的黄铁矿中呢？本研究通过南海北部不同甲烷通量环境中三根重力柱沉积物孔隙水硫酸根、硫化氢及黄铁矿多硫同位素组成特征研究，发现不同甲烷通量下沉积物孔隙水硫酸根Δ³³S vs. δ³⁴S皆为负相关关系且黄铁矿多硫同位素组成具有显著差异性，结合反应-运移模型对孔隙水Δ³³S vs. δ³⁴S斜率控制因素的分析，研究突出电子供体类型对微生物硫酸盐还原作用过程多硫同位素分馏的关键性作用，明确了多地质载体示踪不同沉积环境SD-AOM地质记录的多硫同位素“指纹”特征，为探究地质历史时期甲烷在地球表层环境演化中的作用提供关键支持。

甲烷厌氧氧化,硫酸盐还原过程,黄铁矿,硫同位素