台灣西南海域沈積物之磁學性質

在缺氧的環境下,一般正常的成岩作用即可生成硫複鐵礦/黃鐵礦。臺灣西南外海大陸 斜坡上的沉積物是以細粒的泥質物為主,因屬快速堆積,致使所含的有機質偏低。沉積 物堆積後,一旦孔隙水與上層海水的交換遭受阻絕,在單純的成岩作用下,有機碳將被 厭氧菌用來還原孔隙水中的硫酸根離子 (SO4-2) 形成水溶性的硫化氫 (H2Saq及HS-aq), 進而與含鐵礦物 (如磁鐵礦) 因溶解而釋放出的鐵離子 (Fe+2) 反應,生成硫複鐵礦/ 黃鐵礦 (Canfield and Berner, 1987)。由於有機碳含量偏低以及海水中硫酸根離子的 供應被隔絕,自生源硫化鐵礦物的產量勢必有限。然觀察各岩心磁感率所反映的硫複 鐵礦濃度,有些呈現異常之高值 (如G19、G24)。這暗示沉積物中應另有一有機質的供應 者,方足以產生豐富的硫複鐵礦。而海床深處下的天然氣水合物其所逸出的甲烷氣即是 可能的來源。研究顯示MD05-2911明顯地記錄了天然氣水合物的排氣訊息;而站位MD05-2913、 GH3、GH20之沉積物研判亦應受到不同程度排氣作用的影響。碳十四的定年結果顯示,具 有自生源硫複鐵礦/黃鐵礦的岩心其年代皆較只含碎屑源磁鐵礦的岩心為老,這似乎暗示 天然氣水合物中的甲烷可能是"老碳"的供應者。甲烷氣若是經由另一種方式─緩慢的擴散 作用─進入上方的沉積物,除將造成沉積物中自生源硫複鐵礦/黃鐵礦的增生富集,也會 污染沉積物中有孔蟲的殼體。如果上述的推論屬實,則那些鑑別出具有硫複鐵礦/黃鐵礦 的岩心,如MD05-2912、GH7、GH11、GH13,實應與甲烷氣由下至上的擴散作用有關。

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