近日，广州海洋地质调查局实验测试所的科技人员和合作者研究发现，钼（Mo）的强烈富集成为示踪过去海底强烈甲烷渗漏和水合物分解事件的新指标。相关研究成果“南海北部含水合物沉积中强烈甲烷渗漏的证据----钼（Mo）的富集”(Evidence of intense methane seepages from molybdenum enrichments in gas hydrate-bearing sediments of the northern South China Sea)，已于近期发表在国际地球化学领域著名期刊《化学地质学》（Chemical Geology）第443期第173–181页。
广州海洋局实验测试所等研究人员开展了海底甲烷渗漏活动以及水合物分解事件的示踪指标等研究，对南海东沙海域水合物钻探区GMGS2-08站位长约95米的含有水合物的沉积物岩芯样品开展了常量和微量元素研究分析，研究人员发现了五层含有碳同位素强烈负偏和氧同位素强烈正偏的自生碳酸盐岩，并其中发现了化能自养生物壳体（图1）。研究人员认为，这一发现表明，该历史时期甲烷渗漏非常强烈，而强烈的渗漏活动是由水合物分解导致。巧合地是，在这五层沉积物中，研究人员均发现了微量元素钼（Mo）的强烈富集（图2），其最高富集系数达到273（当富集系数＞10时属于强烈富集）。而正常半深海沉积物中钼的含量偏低，一般为亏损（富集系数＜1或＝1）。
由于高度还原硫化环境可使Mo元素富集，研究人员因此推断其富集与天然气水合物分解释放的甲烷厌氧氧化作用有关。结合钼在海底富甲烷流体环境中的行为特征，该研究指出，只有在海底发生强烈的甲烷渗漏活动时，才能形成明显的Mo富集层（图3）。由于Mo在地质样品中所赋存的硫化物易于保存，因此，Mo地球化学研究有望能够更好地用于示踪地质历史时期中甲烷渗漏的强度和大规模的水合物分解事件。
图1 GMGS08站位08B、08C、08G、08E和08F钻孔的岩性特征
图2 GMGS2-08站位五层含有自生碳酸盐岩和化能自养型生物壳体的沉积物中Mo的强烈富集及其他微量元素比值特征。五层沉积物主、微量元素中Mo、U出现强烈的富集，其他元素异常不明显。高的Sr/Ca比值指示沉积物中自生碳酸盐岩所含文石含量高。EF代表富集系数。
图3 研究区冷泉沉积物中形成Mo富集的环境条件。
（广州海洋地质调查局：陈芳）
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