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为了弄清楚沉积物地球化学异常特征及其对天然气水合物的指示意义,提高巴基斯坦马克兰增生楔海域天然气水合物识别的准确性,论文以青岛海洋地质研究所承担的“环印度洋天然气水合物探查”项目为依托,对采集自马克兰增生楔海域BSR发育区的2个站位(S2和S3站位)的沉积物样品进行了常微量元素及孔隙水离子含量测试分析,结合前人研究成果,推测了沉积物来源及沉积环境,探讨了孔隙水地球化学元素含量异常指示特征与天然气水合物的关系。测试结果显示:马克兰增生楔海域沉积物中微量元素以Sr、Ba为主,Cr、Ni、Zn等次之。研究认为,沉积物不仅有来自远洋-半远洋的自生海洋沉积物,而且还有来自印度河沉积物、贝拉蛇绿岩杂岩体的玄武岩和基性超镁铁质岩石以及默里脊火成岩。沉积物中有机质丰富,TOC含量大于1%。其物源背景主要属于岛弧和活动大陆边缘。研究区化学蚀变指数CIA为35.59～57.65,平均48.52,属于初始风化阶段。成分变异指数ICV值为1.49～2.60,平均1.87,说明沉积物未经历再循环过程。V/Cr、Ni/Co以及V/(V+Ni)等指标表明,2个站位的柱状样沉积物均处于氧化-次氧化环境,但V/Cr 比值在海底之下3.0m处有随深度增加的趋势,比照琼东南海域水合物发现区认为,海底3.0m之下沉积物有逐渐还原的趋势。S3站位附近曾采集到孔洞状水合物表明,研究区深部气源充足,来自天然气水合物分解的甲烷通量高。对2个站位沉积物孔隙水的阴阳离子、氢氧同位素、溶解甲烷、溶解无机碳(DIC)及其碳同位素含量测试结果表明:S2和S3站位沉积物均存在甲烷厌氧氧化反应(AOM),SMI(硫酸盐-甲烷转换界面)深度分别为海底之下4.6m和4m。通过△(DIC+Ca2++Mg2+)-Δ(SO42-)关系图及SO42-和I-关系图表明,S2站位210cm深度之下AOM作用发育。根据SO42-、Ba2+、DIC、δ13Cv-PDB含量和碱度等随深度变化趋势认为,S3站位整个柱状岩心沉积物AOM作用强烈,甲烷通量更大,拥有更好的天然气水合物勘探前景。溶解无机碳的δ13C含量表明,S2站位烃类气体主要为生物成因,S3站位烃类气体主要为热解成因。结合地质、温压、构造等方面,认为马克兰增生楔海域具有良好的天然气水合物成矿条件。