简介:一前言近年来,在地球上很多地质流体中已经检测出了显然是无机成因的甲烷和其他轻烃。这些化合物在很多种地质环境中都有发现,包括海底热液系统、从陆壳到洋壳的结晶岩裂缝网络以及蛇纹石化岩石中的气渗区(例如,Abrajano等1990;Kelley1996;SherwoodLollar2002,2008;Fiebig等2007,2009;Proskurowski等2008;Taran等2010b)。认识这些化合物的起源对于很多研究课题都有重大的意义,例如全球碳循环、地下深处生物的分布(Gold,1992)和生命的起源(Martin等,2008)等。甚至有专家称,无机来源是全球油气戚的主要贡献者(Gold1993;Glasby2006;Kutcherov和Krayushkin2010;Sephton和Hazen2013)。虽然大多数专家都对这种观点持怀疑态度,但似乎至少有部分油气藏可能含有无机成因的烃类。
简介:本文搜集了2014年4月最新提交的附件B35个主要缔约方报告的2008—2012年土地利用、土地利用变化与林业(LULUCF),能源,工业过程,溶剂使用,农业及废弃物6个领域的温室气体(GHG)排放与吸收的数据,估算了第一承诺期各领域的相对减排贡献及各缔约方在各领域做出的减排努力。结果表明,各领域减排量占所有领域总减排量比例由大到小依次为:能源62.6%、工业过程13.9%、农业13.4%、LULUCF7.4%、废弃物2.6%和溶剂使用0.1%;各缔约方在各领域的减排量相当于其基准年总排放量的平均值由大到小分别为:能源8.7%、农业3.0%、LULUCF2.5%、工业过程1.3%、废弃物0.5%和溶剂使用0.1%。总体而言,能源领域是GHG减排的主导领域,农业和LULUCF起到辅助减排的作用;多数缔约方选择的LULUCF活动产生的核算结果表现为弱GHG吸收汇,其利用LULUCF活动履约的减排贡献相对较小,仅相当于能源领域减排量的12%,但对于新西兰和冰岛的贡献较大,其LULUCF活动产生的汇清除抵消了两国在其他5个领域GHG排放量的50%以上。
简介:微生物生态系统可以依赖地球深处和深海火山口水-岩相互作用产生的氢气(H2)而得以生存。根据目前的估算,全球海洋岩石圈通过水-岩反应(水合作用)所产生的氢气量在1011mol/yr的量级。最近在对陆上地下前寒武纪岩石裂缝咸水的勘探中,人们发现了氢气富集程度类似于热液喷口和海底扩张中心的环境,并提出了在溶解的氢气量和水的辐射离解作用之间存在一定的联系。然而,在南非威特沃特斯兰德(Witwatersrand)盆地的一个深金矿中开展的区域氢气流量外推结果显示”,前寒武纪岩石因对全强氢气生产的贡献可以忽略不计(每年0.009×1011摩尔)。本文中我们对以往公开的和新近获得的前寒武纪岩石中的氢气浓度数据进行了汇总,发现人们以往低估了前寒武纪大陆岩石圈生成氢气的潜力。我们认为,出现这种情况的原因是,人们没有考虑其他的生氢反应(例如蛇纹岩化),而且缺乏有效的手段对在这些环境中测量的氢气生成速率进行换算,以便把前寒武纪地壳在全球大陆地壳表面积中的占比高达70%以上这一事实考虑在内。如果把通过辐射分解和水合反应生成的氢气考虑在内,我们估计,来自前寒武纪大陆岩石圈的氢气生成速率可以达到(0.36~2.27)×1011mol/yr,这个数值和海洋系统的氢气生成速率相当。
简介:摘要作为非生物有机合成的场所和最早微生物群落的栖息地,以蛇纹岩为母岩的热液系统(简称蛇纹岩热液系统)获得了相当大的关注。本文要报道对一个斯的蛇纹岩热液系统的一系列同位素研究,它就是位于日本白马岳地区的白马八方温采(北纬36°42′,东经137°48′)。我们从该温泉的两口井中采集了水样,所有水样呈强碱性而且都富含H2(201-664μmol/L)和CH4(124-201μmol/L)。虽然温度较低(50-60℃),但热力学计算表明H2有可能通过蛇纹石化反应产生。已发现八方1号井和八方3号井具有以下氢同位素成分:δD-H2=-700‰和-710‰,δD-CH4=-210‰和-300‰,δD-H2O=-85‰和-84‰。八方1号井和八方3号井甲烷的碳同位素成分分别是δ13C=-34.5‰和-33.9‰。这-CH2-H2-H2O氢同位素系列表明至少有两种不同的机理与甲烷生成有关。八方1号井的氢同位素组成与前人报道的其他蛇纹岩热液系统的相似。重的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)说明八方1号井甲烷中的氢不是来自分子态氢,而是直接来自水。这意味着这些甲烷不可能通过费-托式(FTT)合成而产生,而可能通过橄榄石的水合反应生成。相反,八方3号井很轻的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)表明有生物甲烷混入。根据氢同位素系列与其他蛇纹岩热液系统的对比,直接由水生成无机CH4(不存在中间产物H2)可能在蛇纹岩热液系统更为常见。橄榄石的水合反应对于无机甲烷的产生可能有比以前想象的更重要的作用。