墨西哥湾北坡冷泉碳酸盐岩的脂肪酸和碳同位素特征
关红香(1981-)，女，博士，主要从事E-mail:guanhx@ms.giec.ac.cn冷泉碳酸盐岩地球化学研究。
注:本文发表于《科学通报》2010第4 ~ 5期，此次有所修改。
1.中国科学院广州天然气水合物研究中心，广州510640。
2.中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，中国科学院广州能源研究所，广州510640。
3.中国科学院边缘海地质重点实验室，中国科学院广州地球化学研究所，广州510640。
4.中国科学院研究生院，北京100049。
5.美国路易斯安那州立大学海岸研究所
分析了墨西哥湾北部水深约540m的上坡GC185 (GC-F样品)和下坡AC645 (AC-E样品)冷泉碳酸盐岩中脂肪酸及其单体化合物的δ13C。在AC-E和GC-F冷泉碳酸盐岩中检测到30多种脂肪酸化合物，均具有低碳数(
关键词:脂肪酸；单体化合物稳定碳同位素；硫酸盐还原菌；甲烷的厌氧氧化；冷泉碳酸盐岩；墨西哥湾
墨西哥湾北部大陆坡冷泉碳酸盐的脂肪酸及其613C特征
关宏翔1，2，3，4，冯东3，5，吴能友1，2，罗伯茨哈里H.5，陈多福1，3
1.中国科学院广州天然气水合物研究中心，广州510640
2.中国科学院广州能源转换研究所可再生能源与天然气水合物重点实验室，广州510640
3.中国科学院广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室，广州510640
4.中国科学院研究生院，北京100049
5.美国路易斯安那州立大学海岸研究所
摘要:本文报道了采自绿色峡谷185(GC 185；样品GC-F)在大陆坡上部(水深:~540米)和阿拉米诺峡谷645(GC 645；样本AC-E)位于墨西哥湾的下大陆坡(水深:~2 200米)。两种样品中均检测出30多种脂肪酸。这些脂肪酸在C16时达到最大值。在碳数范围内有明显的奇偶碳数优势。脂肪酸主要由正脂肪酸、异/反异脂肪酸和末端支链奇数脂肪酸(异/反异)组成。n-C12:0、n-C13:0、I-c 14:0和n-c 14:0的δ13C值亏损(-39.99‰~-32.36‰)，表明它们可能与渗漏点的化能合成群落有关。不饱和脂肪酸n-c 18:2和c 18:1△9具有相同的δ13C值，可能来源于Beggiatoa/Thioploca。与其他脂肪酸不同，末端支链脂肪酸(iso/anteiso)显示出更耗尽的δ13C值(低至-63.95‰)，表明可能与硫酸盐还原菌有关，这在渗漏点甲烷厌氧氧化过程中很常见。
关键词:脂肪酸、个体脂质碳同位素、硫酸盐还原菌、甲烷厌氧氧化、渗漏碳酸盐、墨西哥湾
0简介
墨西哥湾是一个富含石油和天然气的盆地。晚三叠世-中侏罗世，盆地在断层作用下开裂，沉积了厚厚的石膏层。石膏层的变形和活动断层为流体从盆地深部油气系统向海底渗漏和运移提供了有效通道，控制海底冷泉发育的方法纠正了脂肪酸甲酯化增碳。
2个结果
在墨西哥湾下斜坡深水区的AC-E和上斜坡浅水区的GC-F冷泉碳酸盐岩样品中检测到30多种脂肪酸化合物，主要由正构脂肪酸、异构(I-)和反异构(AI-)脂肪酸组成，具有低碳数(
AC-E样品中正构脂肪酸的碳数分布范围为C12-C28，GC-F样品为C12- C24，C14:1△7、C16:1△7、C1 △ 7均有检出。A C-E样品中最丰富的脂肪酸是n-C16:0，其次是C18:1△9，n-C14:0和n-C18:0，G C-F样品中最丰富的脂肪酸是N-。AC-E中正常饱和脂肪酸的δ13C值为-32.36 ‰ ~-27.64 ‰，正常不饱和脂肪酸的δ 16: 1 △ 7和18:1△9分别为-13C值。GC-F中正常饱和脂肪酸的δ13C值为-39.99 ‰ ~-26.52 ‰，正常不饱和脂肪酸Cl8:1△9的δ13C值为-31.04 ‰。
图3墨西哥湾冷泉碳酸盐岩AC-E样品中的脂肪酸化合物
图中数字对应表1中的数字和脂肪酸，n代表未知化合物。
图4墨西哥湾冷泉碳酸盐岩GC-F样品中的脂肪酸化合物
图中的数字对应于表1中的数字和脂肪酸。
表1墨西哥湾冷泉碳酸盐岩中的脂肪酸化合物及其碳同位素组成
除正构脂肪酸外，在下斜坡深水区AC-E冷泉碳酸盐岩样品中还检测到奇数碳数的支链脂肪酸(iso/anteiso-C15:0)，其δ13C值分别为-63.95 ‰和-50.48 ‰。上坡浅水区冷泉碳酸盐岩GC-F中的奇碳脂肪酸主要包括ISO/Ante ISO-C13: 0、-C15: 0和-C17: 0，其δ13C变化范围为-48.62‰~-44.05‰。466666
3讨论和结论
墨西哥湾是一个油气大量聚集的盆地，盆地内沉积了厚厚的膏盐层，GC185和AC645断层发育。盐层变形和活动断层为流体从盆地深部油气系统向海底渗漏和运移提供了有效通道。主要由烃类组成的流体通过裂缝等渠道漏入海底附近的沉积物中，发生微生物氧化。海底有大量的微生物菌垫、管状蠕虫、双壳类等冷泉生物，表明它很可能来自现代海洋沉积有机质。例如，在海洋微藻中检测到高含量的C16:1△7脂肪酸，表明奇数碳异构(IS-)/反式异构。目前对海底天然气泄漏区沉积物和菌垫中脂肪酸的研究表明，碳同位素极低的奇碳数异构(i)/反异构(ai)脂肪酸主要来源于甲烷厌氧氧化中硫酸盐还原菌的生命活动[15，18，20-21，42-44]。因此，本文研究的冷泉碳酸盐岩中δ13C值极负的支链奇碳脂肪酸(ISO/Ante ISO-C13: 0，-C15: 0和-C17: 0)来源于硫酸盐还原菌。
鸣谢:冷泉碳酸盐岩样品由美国路易斯安那州立大学H H Roberts教授提供，实验分析在中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室完成，得到副研究员徐世平、贾荣芬和胡建芳的帮助。
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