1、稳定同位素地球化学 稳定同位素地球化学 碳和硫同位素地球化学碳和硫同位素地球化学储雪蕾储雪蕾中国科学院研究生院中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院研究生院中国科学院地质与地球物理研究所联系电话：82998417E-mail:2009.11第三节 碳和硫同位素地球化学第三节 碳和硫同位素地球化学 碳和硫同位素地球化学在金属矿床、油 气资源研究中具有重要价值，同时在涉及 到大气、海洋、生物及岩石圈的演化和全 球变化的研究中具有非常重要的意义。碳和硫具有相似的化学性质：具有从正 到负的多种化学价；而且可以形成C-C和S-S相连的碳链或多硫的化合物。氧化态与还 原态之间大的同位素分馏（平衡的、动力
2、 的，主要是生物的）是碳、硫同位素地球 化学的重要特征。一、碳、硫同位素和它们在自然界中 的变化一、碳、硫同位素和它们在自然界中 的变化硫有四种稳定同位素，在自然界中的丰度为：32S:95.02%33S:0.75%34S:4.21%36S:0.02%碳有两种稳定同位素，在自然界中的丰度为：12C:98.89%13C:1.11%自然界中碳、硫同位素丰度自然界中碳、硫同位素丰度1.碳、硫同位素概述1.碳、硫同位素概述V-PDB和和PDB(Vienna Peedee Belemnite)：作为国际上的碳同位素标准。13CV-PDB=013C/12C=0.0112372 (Craig,1957)国际标
3、准与参考标准国际标准与参考标准NBS-18（碳酸岩）NBS-18（碳酸岩）1313C CNBS-18 NBS-18=-5.01=-5.01NBS-19（大理岩）NBS-19（大理岩）1313C CNBS-19 NBS-19=+1.95=+1.95NBS-20（灰岩）NBS-20（灰岩）1313C CNBS-20 NBS-20=-1.06=-1.06NBS-22（石油）NBS-22（石油）1313C CNBS-22 NBS-22=-29.7=-29.7USGS24（石墨）USGS24（石墨）1313C CUSGS24 USGS24=-16.1=-16.1中国国家参考标准中国国家参考标准GBW04
4、416(大理岩)GBW04416(大理岩)1313C CGBW04416 GBW04416=+1.61=+1.61GBW04417(碳酸岩)GBW04417(碳酸岩)1313C CGBW04417 GBW04417=-6.06=-6.06碳同位素标准碳同位素标准V-CDT和和CDT(Vienna Canyon Diablo Troilite)：作为国际上的硫同位素标准。34SV-CDT=032S/34S=22.6436 32S/33S=126.948 A(原子量）=32.0639(原子量）=32.0639(Ding et al.,2001)IAEA-S-1（AgIAEA-S-1（Ag2 2 S
5、）S）3434S SIAEA-1 IAEA-1=-0.30=-0.30IAEA-S-2（AgIAEA-S-2（Ag2 2 S）S）3434S SIAEA-2 IAEA-2=+22.64=+22.64IAEA-S-3（AgIAEA-S-3（Ag2 2 S）S）3434S SIAEA-3 IAEA-3=-32.06=-32.06NBS-122（闪锌矿）NBS-122（闪锌矿）3434S SNBS-122 NBS-122=+0.3=+0.3NBS-127（重晶石）NBS-127（重晶石）3434S SNBS-127 NBS-127=+20.3=+20.3中国国家参考标准中国国家参考标准GBW0441
6、4(AgGBW04414(Ag2 2 S)S)3434S SGBW04414 GBW04414=-0.07=-0.07GBW04415(AgGBW04415(Ag2 2 S)S)3434S SGBW04415 GBW04415=+22.15=+22.15硫同位素标准硫同位素标准碳同位素样品常规制备碳同位素样品常规制备 碳酸盐岩（磷酸法）：碳酸盐与磷酸反应在固定温度下获得CO2，可以同时测定样品 的13C 和18O值（相对V-PDB）。现在用Gas-Bench和质谱连机。有机碳（支管法）：将有机碳与氧化剂（CuO、Cu2 O或 V2 O5）混合，在真空条件 下封入石英管中，放入马福炉中在一定温度
7、下反应几小时。降温后 在真空系统中打碎石英管，纯化和收集CO2。EA-MS法：用元素分析仪连机质谱仪，可以分析有机碳。GC-C-MS法：用气相色谱-质谱仪连机，可以有机质单个碳的同位素组成。硫化物：直接燃烧法直接燃烧法加入氧化剂（CuO、Cu2 O或 V2 O5）在1000 C左右直接氧化硫化物（黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等）为SO2。氟化法氟化法利用BrF5 把Ag2 S转变为SF6，特别用于测定33S和36S。硫酸盐岩：直接高温分解法直接高温分解法加入Cu2 O或 V2 O5 与SiO2 在1100 C分解硫酸盐，经Cu炉转变为SO2。三酸还原法三酸还原法用混合酸（HI+HCl+H3 PO2）
8、将硫酸盐还原为H2 S，转化为Ag2 S。Kiba试剂还原法试剂还原法用Kiba试剂（SnCl2+H3 PO4）还原，获H2 S，转化为Ag2 S。提岩石全部硫。EA-MS法：用元素分析仪连机质谱仪，可以分析硫酸盐、硫化物。硫同位素样品常规制备硫同位素样品常规制备自然界中碳同位素的变化自然界中碳同位素的变化2.碳、硫同位素在自然界中的变化2.碳、硫同位素在自然界中的变化自然界中硫同位素的变化自然界中硫同位素的变化重要的碳、硫同位素数据重要的碳、硫同位素数据 现代海水的碳（碳酸盐）、硫（硫酸盐）的同位素组成均匀，分别 为0（相对PDB）和+20（相对CDT)。地幔的碳和硫同位素范围分别估计为-5
9、-7之间和0附近。有机碳平均的碳同位素组成为-25，大气CO2 同位素组成为-7。地质历史上海水的碳、硫同位素都发生过变化，不过碳同位素基本 在03，硫同位素则在+10+35之间。它们随地质年代变化 的曲线称为年龄曲线。沉积岩中黄铁矿或硫化物的硫同位素变化可从很负到很正，这是由 于细菌还原硫酸盐过程的生物参与的动力学分馏造成的。碳和硫的高价态化合物相对于低价态的普 遍富集重同位素。生物参与的同位素动力分馏会造成大的分 馏作用。例如，BSR作用产生的硫化氢、光合 作用生成的有机体和发酵作用产生的甲烷都 非常亏损重同位素。海水具有基本恒定的硫酸盐和碳酸盐的同 位素组成。碳和硫在自然界中分布的共同点
10、：碳和硫在自然界中分布的共同点：3.碳、硫同位素分馏机理3.碳、硫同位素分馏机理（1）平衡同位素分馏对碳、硫同位素的控制（1）平衡同位素分馏对碳、硫同位素的控制随化合价降低，13C呈下降趋势（T800）：MCOMCO3 3 MCO MCO3-3-C(金刚石)C(石墨)CH C(金刚石)C(石墨)CH4 4有机物(如烷烃类)碳链增长相对富集13C：1313C CC1 C1 1313C CC2 C2 1313C CC3 C3 1313C CC4C4碳同位素平衡分馏碳同位素平衡分馏 CO2-CaCO3体系 的体系 的13C富集顺序（高 低温不同）：富集顺序（高 低温不同）：低温（T 130）下：Ca
11、Mg(CO3)2 CaCO3 HCO3-(aq)CO32-(aq)H2 CO3(aq)或CO2(aq)CO2(g)高温（T 130）下：CO2(g)CO2(aq)或 H2 CO3(aq)CaCO3 CO32-(aq)HCO3-(aq)CaCO3 与CO2(g)的转向温 度为193，HCO3-与 CO2(g)的转向温度为 148。海水比淡水（湖河水）一般富海水比淡水（湖河水）一般富1313C的原因：C的原因：1)pH值控制：H H2 2 COCO3 3 H H+HCO+HCO3-3-海水呈弱碱性，pH值约为8.5，HCO3-离子占到99；而淡 水呈弱酸性，pH在57，H2 CO3 或H2 CO3
12、+HCO3-为主。2）淡水中微生物降解排放的有机碳氧化。大气CO大气CO2 2 与海水（HCO与海水（HCO3-3-）之间同位素平衡：）之间同位素平衡：在地表温度下大气与海水达到碳同位素平衡，13CCO2 约为-7，13C海水 约为0。硫同位素平衡分馏硫同位素平衡分馏从高价到低价，化合物的34S逐渐降低：S S+6+6O O4 4(硫酸盐)S(硫酸盐)S+4+4O O2 2S S0 0FeSFeS-1-12 2H H2 2 S S-2-2(硫化物)(硫化物)即34S富集顺序：SOSO42-42-HSOHSO4 4-SO-SO32-32-SO SO2 2 S Sx x H H2 2 S S HS
13、HS-S S2-2-硫化物平衡时矿物的34S富集顺序是：辉钼矿 黄铁矿 闪锌矿 辉钼矿 黄铁矿 闪锌矿 磁黄铁矿 H磁黄铁矿 H2 2 S 黄铜矿 S S 黄铜矿 S HSHS-铜蓝 方铅矿 辰砂 辉 铜矿 铜蓝 方铅矿 辰砂 辉 铜矿 辉锑矿 辉银矿 S辉锑矿 辉银矿 S2-2-蒸发岩（石膏）与海水SO42-之间和硫酸盐矿物（如重晶石、石膏）之间分馏可以忽略不计。沉积的石膏与溶液SO沉积的石膏与溶液SO42-42-之间的同位素分馏在室温下仅 为1.650.12，相对现代海水+20之间的同位素分馏在室温下仅 为1.650.12，相对现代海水+20值它们之间的差值是 可以不计的。值它们之间的差值
14、是 可以不计的。（2）化学过程的动力学同位素分馏（2）化学过程的动力学同位素分馏碳同位素重要的动力学分馏碳同位素重要的动力学分馏费托（费托（Fisher-Tropsch）反应：(放电)）反应：(放电)n CO+(2n+1)Hn CO+(2n+1)H2 2 CCn n H H2n+2 2n+2+n H+n H2 2 O 2n CO+(n+1)HO 2n CO+(n+1)H2 2 CCn n H H2n+2 2n+2+n CO+n CO2 2生成的 1313C CCO2 CO2 1313C CCH4 CH4 1313C CC2H6 C2H6 1313C CC3H8 C3H8 1313C CC4H1
15、0C4H10有机物热解反应，如断链或脱羟基反应：有机物热解反应，如断链或脱羟基反应：C-C-C C-C-C C-C+CHC-C+CH4 4CHCH3 3 COOH COOH COCO2 2+CH+CH4 4后一个反应造成CO后一个反应造成CO2 2 和CH和CH4 4 之间大约25之间大约25的分馏。的分馏。硫同位素的分馏硫同位素的分馏硫化物氧化为硫酸盐：0硫化物氧化为硫酸盐：0这意味着大陆岩石风化过程中，黄铁矿氧化呈硫酸根流 入河流，再到海洋，这个过程没有硫同位素变化。硫酸盐无机还原为H硫酸盐无机还原为H2 2 S过程(TSR)：15S过程(TSR)：15在250下，二价Fe为还原剂就可以把
16、硫酸盐还原：SO42-+8Fe2+10H+H2 S+8Fe3+4H2 O热液淋滤黄铁矿生成H热液淋滤黄铁矿生成H2 2 S过程：0S过程：06FeS2+11H2 O 3Fe2 O3+11H2 S+SO24FeS2+4H2 O+6H+4Fe2+7H2 S+SO42-由H由H2 2 S生成硫化物或黄铁矿过程：0S生成硫化物或黄铁矿过程：0（3）生物过程的动力学同位素分馏（3）生物过程的动力学同位素分馏CO2+H2 OCH2 O+O21）光合作用）光合作用生物（植物）固碳的主要途径：(1)C3（Calvin型）(2)C4（Hatch-Slack或Kranz型）(3)CAM（景天酸代谢型）(1)C3（
17、Calvin型）(2)C4（Hatch-Slack或Kranz型）(3)CAM（景天酸代谢型）光合作用是引起全球碳循环中最重要的碳同位素分 馏，造成了很大的碳同位素分馏。植物的碳同位素组成 明显不同，与光合作用路径有关。在光合作用的第（在光合作用的第（2）阶段的羧化反应中形成的初级 产物是每个分子含三个碳原子三磷酸甘油酸，这样的植 物被称为）阶段的羧化反应中形成的初级 产物是每个分子含三个碳原子三磷酸甘油酸，这样的植 物被称为C3 植物。植物。C3植物的光合作用造成碳同位素分馏大（植物的光合作用造成碳同位素分馏大（CO2-TC 1.027），产生），产生13C值约值约 23到到-34，平均，平
18、均-26。C3植物在地球上植物中占了植物在地球上植物中占了90%。Calvin循环（循环（C3型）型）C4植物在光合作用的第（植物在光合作用的第（2）阶段的羧化反应中形成的初级产物 是每个分子含四个碳原子的酸，即草醋酸、苹果酸或天冬酸。）阶段的羧化反应中形成的初级产物 是每个分子含四个碳原子的酸，即草醋酸、苹果酸或天冬酸。C4植物的分馏程度比植物的分馏程度比C3植物小（植物小（CO2-TC 1.013），），13C 值范围约在值范围约在-7 -23，平均，平均-13。CAM使用各种途径（pathways），即有C3，又有C4。其。CAM使用各种途径（pathways），即有C3，又有C4。其1
19、313C分布 呈马鞍型，其二个峰分别对应于C3、C4的C分布 呈马鞍型，其二个峰分别对应于C3、C4的1313C峰。CAM植物在全球植物中仅占很小的比例。C峰。CAM植物在全球植物中仅占很小的比例。C4和和CAM循环：循环：2）细菌厌氧发酵）细菌厌氧发酵细菌厌氧发酵过程产生CO2 和CH4，发酵造成的碳同位素分馏远比热解过程 大，其分馏系数CO2-CH4=1.025 1.060温度增加分馏变小，高温时接近热解时 的分馏系数。3）细菌还原硫酸盐）细菌还原硫酸盐（Bacterial Sulfate Reduction）厌氧条件下硫酸盐还原细菌的还原作用是造成全 球硫循环的最重要的分馏作用。实验表明
20、各类硫酸盐还 原细菌产生的直接同位素分馏在046之间，即分馏 系数为：厌氧条件下硫酸盐还原细菌的还原作用是造成全 球硫循环的最重要的分馏作用。实验表明各类硫酸盐还 原细菌产生的直接同位素分馏在046之间，即分馏 系数为：SO4-H2S SO4-H2S=1.000 x 1.046分馏系数的大小与硫酸盐的浓度有关（=1.000 x 1.046分馏系数的大小与硫酸盐的浓度有关（Canfield and Teske,1996)。?硫酸盐浓度 1mM，BSR造成的同位素分馏在 446硫酸盐浓度 1mM，BSR造成的同位素分馏在 446之间，平均在18之间，平均在18。?硫酸盐浓度 1mM，BSR造成的同
21、位素分馏 4硫酸盐浓度 1mM，BSR造成的同位素分馏 4。Canfield and Thamdrup(1994)细菌还原、氧化和岐化作用细菌还原、氧化和岐化作用天然和人工培养的细菌硫酸盐还原实验证实，最大的硫同位素分馏为 46。So的细菌岐化作用实验也证实，还能产生17的同位素分馏。因此，只有伴随着H2 S氧化这个中间过程的BSR和岐化作用才能造成60的SO4 H2 S硫同位素分馏。大气圈氧增加与硫同位素分馏大气圈氧增加与硫同位素分馏 硫酸盐浓度 1mM，BSR造成的同位素分 馏在 446之间，平均在18。硫酸盐浓度 1mM，BSR造成的同位素分 馏 4。能够发生H2 S氧化为S0 时，BS
22、R和岐化作用 造成的同位素分馏 46，达到 60。Isotope composition of sedimentary sulfides of biological origin over geological time(Canfield,1998)二、碳、硫同位素地质温度计二、碳、硫同位素地质温度计不同物质之间的碳同位素平衡分馏系数碳、硫同位素地质温度计碳、硫同位素地质温度计 碳酸盐（大理岩）-石墨碳酸盐（大理岩）-石墨用来做变质温度计，常用的是 用来做变质温度计，常用的是 Dunn and Valley(1992)的公式：的公式：103ln 方解石方解石-石墨 石墨=5.81(103/T)
23、22.61（T:400800)COCO2 2-碳酸盐（或石墨）-碳酸盐（或石墨）用来做成矿温度计。测石英矿物 中流体包裹体中CO用来做成矿温度计。测石英矿物 中流体包裹体中CO2 2 与碳酸盐或石墨组成同位素温度计。与碳酸盐或石墨组成同位素温度计。常用常用金属硫化物矿物对金属硫化物矿物对组成做硫同位素温度计，解决成矿 温度。常用组成做硫同位素温度计，解决成矿 温度。常用闪锌矿-方铅矿闪锌矿-方铅矿、磁黄铁矿-方铅矿磁黄铁矿-方铅矿等。等。COCO2 2-CH-CH4 4 不适宜做较低温度下地热温度计。不适宜做较低温度下地热温度计。硫酸盐-硫化物硫酸盐-硫化物不适宜做较低温度下热液矿床的成矿温度
24、 计。不适宜做较低温度下热液矿床的成矿温度 计。三、碳、硫同位素的地质应用三、碳、硫同位素的地质应用1.热液矿床的成因1.热液矿床的成因在矿床成因的研究中，硫同位素研究可以提供：1.成矿流体中硫的来源（34SS）；2.成矿温度（T）；3.成矿流体的其它物理化学条件（如fO2、fS2、SO4/H2 S、pH等）和成矿机制。碳同位素研究也可以做类似的矿床研究。大本模式大本模式（Ohmoto,1972;Ohmoto and Rye,1979):假定岩浆-热液体系析出的硫化物矿物达到了 化学和同位素的平衡，这样一个体系同时也会满足 封闭体系的条件。1）在高温（T400）岩浆-流体体系：1）在高温（T4
25、00）岩浆-流体体系：主要含硫组分为SO2 和H2 S，SO3、SO、S2、S6、S8、SCO、H2 SO4、H2 SO3 等都很少，可以不计。34Sf=34SH2S XH2S+34SSO2 XSO2=34SH2S+SO2-H2S R/(1+R)式中X为相对摩尔分数，R为SO2/H2 S的摩尔比值。体系中，生成的含硫矿物(i)的硫同位素组成为34Si=34Sf+i-H2S-SO2-H2S R/(1+R)在SO2 和H2 S化学平衡时，有下述平衡的可逆反应：H2 S(g)+3/2 O2(g)=H2 O(g)+SO2(g)在高温流体中H2 O(g)占主导（PPH2O），导出R=K(fO2)3/2
26、H2S/P H2O SO2 K为化学平衡常数，P为流体压力，fO2 为氧逸度，为逸 度系数。最终，可以得到下述函数：3434S Si i=(=(T,PT,P,3434S Sf f,f,fO2 O2)高温生成的含硫矿物的高温生成的含硫矿物的3434S值是温度、压 力、流体总硫的同位素组成和氧逸度的函数S值是温度、压 力、流体总硫的同位素组成和氧逸度的函数。2）在低温（T350）热液-矿物平衡体系：2）在低温（T350）热液-矿物平衡体系：4H2 O(g)+4SO2(aq)=H2 S(aq)+3H+3HSO4-主要含硫组分为H2 S(aq)、HS-和硫酸盐类（如SO42-、HSO4-、KSO4-、
27、NaSO4-、CaSO4 等）。鉴于HS-和H2 S之间平衡分 馏很小，可以导出34SH2S=34Sf SO4-H2S R/(1+R)式R为SO4/H2 S的摩尔比值，即氧化态硫对还原态硫的摩尔 比值。又根据化学平衡：H2 S(aq)=H+HS-2H+SO42-=H2 S(aq)+2O2(g)HSO4-=H+SO42-KSO4-=K+SO42-NaSO4-=Na+SO42-CaSO4=Ca2+SO42-由上述反应平衡常数和H+、K+、Na+、Ca2+、SO42-、的活 度关系最终可以导出下述函数关系：3434S Si i=(=(T,pHT,pH,3434S Sf f,f,fO2 O2,m,mK
28、+K+,m,mNa+Na+,m,mCa2+Ca2+)低温生成的含硫矿物的低温生成的含硫矿物的3434S值是温度、pH值、流体总硫的同位素组成、氧逸度和主要金属离子浓 度的函数。S值是温度、pH值、流体总硫的同位素组成、氧逸度和主要金属离子浓 度的函数。2.海洋沉积环境2.海洋沉积环境现代海洋沉积物中的黄铁矿的硫同位素调查 和细菌硫酸盐还原作用的实验研究，使我们能够 利用沉积物中的黄铁矿硫同位素组成来探讨古海 洋的沉积环境。只要积累一定量的黄铁矿的硫同位素数据，通过做直方图来研究它们的分布，就能获得古海 洋或沉积盆地的环境信息。原理：原理：1）细菌硫酸盐还原的动力分馏系数和速度有关：还原速度快，
29、则动力分馏系数小，如为1.015 到1.025。一般近岸，浅海，营养物补给充足的沉 积环境满足这样条件。还原速度慢，则动力分馏系数大，如为.040 到1.060。像黑海这样的深静海(euxinic ocean)。2)海盆的开放与封闭：涉及到硫酸盐的补给是否开放；生成的H2 S是否 开放（H2 S与Fe2+生成黄铁矿，沉淀出体系）。1)深静海(Euxinic)1)深静海(Euxinic)像黑海，在1.040至1.060，黄铁矿的34S值呈塔式 分布。2）对SO）对SO42-42-封闭的海洋封闭的海洋一般是近陆的半咸水、浅海盆地，它们由于海山与 开放大洋相对隔断。但营养补给充足，在1.025附近。
30、可用瑞利分馏讨论：34SSO4t=34SSO4i+1000(F1-1)对H2 S开放34SH2St=34SSO4t-1000(-1)对H2 S封闭34SH2S累积至t=(34SSO4i-34SSO4t F)/(1-F)3.碳同位素的几个应用3.碳同位素的几个应用1）石油和天然气开发研究中的应用1）石油和天然气开发研究中的应用石油成因：干酪根的热解成油。证据：1）现代沉积物中烃类较少，脂肪酸含 量低；2）干酪根是现代沉积物中有机物的主体，占到 9597；3）沉积物中有机物最终演变为干 酪根石油成因：干酪根的热解成油。证据：1）现代沉积物中烃类较少，脂肪酸含 量低；2）干酪根是现代沉积物中有机物的
31、主体，占到 9597；3）沉积物中有机物最终演变为干 酪根。有机质要在一定的埋藏深度（即一定的温 度）条件下才能大量生成油，超过这个温度范围油 藏又被破坏，形成过熟的气藏。这个温度范围是 67150，称为“生油窗”。石油的成熟度石油的成熟度石油的生成与有机质的热解关系密切，低成 熟度时干酪根分解形成重质油重质油；高成熟度时重质原 油继续分解，形成轻质原油。一般通过镜质体的反射率（R0）来确定成熟 度。未成熟的有机质的R0 约为0.3；成熟的干酪根 的R0 约为3。同样，也可以通过测定盆地里埋藏的天然气 中CH4 的碳同位素组成来确定成熟度，它与有机质镜 质体的R0 呈很好的相关关系。低成熟区高
32、成熟区注意：CH4 的13C值还与物源有关。相同成熟度非海相盆地的CH4 的13C较海相低大约14。热解过程的同位素动力分馏控制生成CH4 的碳同位素组成，12C优先富集在 产物中，造成早期裂解产生的CH4 相对富集12C。物源区（辨别海相与非海相油田）物源区（辨别海相与非海相油田）陆生植物与海生植物新陈代谢途径不同，所 形成的干酪根继承了原植物的碳同素组成的差异。陆生植物为C3型光合作用比海洋的CAM型要相 对亏损13C，因此13C值更负。典型陆相油田 典型陆相油田 1313C C石油 石油-30-30，海相油田，海相油田 1313C C石油 石油-27-27。利用碳同位素研究证实我国大庆（
33、-28.8-31.2)、南海湛江凹陷为陆相油田；东营为混源 油田；北部湾为海相油田。注意注意：只适用年青油田，如第三纪的。时代越 老会越富集12C，表现出年代效应。生物成因的天然气生物成因的天然气生物成因的 CH4 与热解成因的 CH4 的碳同位素 组成明显不同。典型的热解成因 CH4 的13C值应高 于-50，而细菌发酵作用生成的 CH4 的13C值可 达-55-100。古代天然气水合物释放的证据古代天然气水合物释放的证据天然气或甲烷水合 物是潜在的重要能源之 一。此外，CH4 又是温室 气体，它的大规模释放 将影响全球气候。甲烷渗漏和氧化形 成的是冷水碳酸盐岩是 寻找现代海底天然气水 合物的重要标志。在我国三峡地区震 旦系陡山沱组底部帽白 云岩中，Jiang et al.(2003)通过碳同位素研 究发现“甲烷渗漏”的证 据。宜昌地区震旦系陡山沱组底部的碳、氧同位素变化Wang et
