Características de los ácidos grasos y los isótopos de carbono de rocas carbonatadas frías en la vertiente norte del Golfo de México
Guan Hongxiang 1, 2, 3, 4, Feng Dong 3, 5, Wu Nengyou 1, 2, ROBERTS H. Harry 5, Chen Duofu 1, 3
Guan Hongxiang ( 1981-), mujer, PhD, dedicada principalmente a la investigación geoquímica en rocas carbonatadas de filtración fría, Correo electrónico: guanhx@ms.giec.ac.cn.
Nota: Este artículo se publicó anteriormente en los números 4 y 5 de 2010 de "Science Bulletin" y ha sido revisado para esta publicación.
1. Centro de Investigación de Hidratos de Gas de Guangzhou, Academia de Ciencias de China, Guangzhou 510640
2. Laboratorio Clave de Energías Renovables e Hidratos de Gas, Academia de Ciencias de China, Instituto de Investigación Energética de Guangzhou. , Academia China de Ciencias, Guangzhou 510640
3. Laboratorio clave de geología del mar marginal, Academia China de Ciencias, Instituto de Geoquímica de Guangzhou, Academia China de Ciencias, Guangzhou 510640
4. Escuela de Graduados de la Academia China de Ciencias, Beijing 100049
5. Instituto de Estudios Costeros, Universidad Estatal de Luisiana, Baton Rouge, LA 70803, EE. UU.
Resumen: Un estudio del talud continental superior Área GC185 (muestra GC-F) en el norte del Golfo de México con una profundidad de agua de aproximadamente 540 m y una profundidad de agua de aproximadamente 2 El δ13C de los ácidos grasos y sus compuestos individuales en las rocas carbonatadas frías del área AC645 (AC -E muestra) en el talud continental inferior de 200 m. Se detectaron más de 30 compuestos de ácidos grasos en las muestras de roca carbonatada de filtración en frío AC-E y GC-F, todos los cuales eran principalmente ácidos grasos de bajo número de carbonos (lt; C20) con el pico principal de carbono C16, con ventajas incluso de carbono. , que incluyen principalmente ácidos grasos isoméricos normales, ácidos grasos isoméricos (i-)/antisoméricos (ai-) y ácidos grasos ramificados con números impares de carbonos (iso/anteiso). Entre ellos, n-C12:0, n-C13:0, i-C14:0 y n-C14:0 tienen valores de δ13C obviamente bajos (-39,99‰~-32,36‰), que pueden derivarse de filtraciones frías. organismos. n-C18:2 y C18:1△9 tienen el mismo valor de isótopos de carbono y pueden provenir del género Sulfobacterium belli/Thiosporum en la zona de filtración fría. Los ácidos grasos con números de carbonos impares de cadena ramificada (iso/anteiso C13～C17) tienen valores de δ13C particularmente negativos (-63,95‰～-44,17‰), que son obviamente diferentes de los valores de isótopos de carbono de otros tipos de ácidos grasos. Se infiere que este tipo de compuestos provienen de la zona de filtración del fondo marino. Producto de las actividades vitales de las bacterias reductoras de sulfato durante la oxidación anaeróbica del metano.
Palabras clave: ácidos grasos; isótopos de carbono estables de compuestos monoméricos; oxidación anaeróbica de metano; rocas carbonatadas en frío; Golfo de México
Ácidos grasos y sus características 613C. de carbonatos filtrados de la vertiente continental norte del Golfo de México
Guan Hongxiang1, 2, 3, 4, Feng Dong3, 5, Wu Nengyou1, 2, Roberts Harry H.5, Chen Duofu1, 3< / p>
1.Centro de Investigación de Hidratos de Gas de Guangzhou, CAS, Guangzhou 510640, China
2.Laboratorio Clave de Energías Renovables e Hidratos de Gas, Instituto de Conversión de Energía de Guangzhou, CAS, Guangzhou 510640, China
3.Laboratorio Clave de Geología del Mar Marginal, Instituto de Geoquímica de Guangzhou, CAS, Guangzhou 510640, China
4.Universidad de Graduados de la Academia de Ciencias de China, Beijing 100049, China
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5.Coastal Studies Institute, Louisiana State University, Baton Rouge, LA 70803, EE. UU.
Resumen: Aquí informamos los ácidos grasos y sus valores de δ13C en carbonatos filtrados recolectados de Green Canyon 185 (GC 185; muestra GC-F) en el talud continental superior (profundidad del agua: ~540 m), y Alaminos Canyon 645 (GC 645; muestra AC-E) en el talud continental inferior (profundidad del agua: ~2 200 m) del Golfo de México. Se detectaron más de treinta tipos de ácidos grasos en ambas muestras. Estos ácidos grasos se maximizan en C16. Hay un claro predominio del número de carbonos par sobre impar en el rango del número de carbonos. Los ácidos grasos se componen principalmente de ácidos n-grasos, ácidos iso-/anteiso-grasos y ácidos grasos impares con ramificaciones terminales (iso/anteiso). Los valores empobrecidos de δ13C (-39,99‰～-
32,36 ‰) de n-C12:0, n-C13:0, i-C14:0 y n-C14:0 sugieren que pueden estar relacionados con las comunidades quimiosintéticas en los sitios de filtración. Los ácidos grasos insaturados n-C18:2 y C18:1 △9 tienen los mismos valores de δ13C, pueden originarse en Beggiatoa/Thioploca. A diferencia de otros ácidos grasos, los ácidos grasos ramificados terminalmente (iso/anteiso) muestran valores de δ13C más empobrecidos (tan bajos como -63,95 ‰), lo que sugiere una posible relación con la reducción de sulfato. bacteria, que es común durante la oxidación anaeróbica de metano en los sitios de filtración.
Palabras clave: ácidos grasos, isótopo de carbono de lípido individual, bacterias reductoras de sulfato, oxidación anaeróbica de metano, carbonato de filtración, Golfo de México
0 Introducción
El Golfo de México es una cuenca donde se acumula una gran cantidad de petróleo y gas. Durante el período Triásico Tardío-Jurásico Medio, la cuenca se fracturó bajo la acción de fallas. y se formaron enormes depósitos espesos. La deformación y las fallas activas de la capa de sal de yeso, la capa de sal de yeso, proporcionan canales efectivos para que los fluidos migren desde el sistema de petróleo y gas en la cuenca profunda hasta la filtración del fondo marino, controlando el desarrollo del fondo marino. filtraciones frías. El método informado se ha llevado a cabo en el carbono incrementado por esterificación metlica de ácidos grasos.
2 Resultados
Se detectaron más de 30 ácidos grasos en AC-E en la zona de aguas profundas del bajo talud continental del Golfo de México y GC-F en el Área de aguas poco profundas del talud continental superior. El compuesto está compuesto principalmente por ácidos grasos normales, ácidos grasos isoméricos (i-) y transisoméricos (ai-), principalmente de bajo número de carbonos (lt; C20), y un pequeño. cantidad de ácidos grasos con alto número de carbonos (Tabla 1, Figura 3 y Figura 4).
El rango de distribución del número de carbonos de los ácidos grasos normales en la muestra AC-E es C12-C28, y el rango de distribución del número de carbonos de la muestra GC-F es C12-C24 y C14: 1△7 y C16:1△7, ácidos grasos insaturados normales C18:1△9 y C18:2. El ácido graso más abundante en la muestra A C-E es n-C16:0, seguido de C18:1△9, n-C14:0 y n-C18:0. El ácido graso más abundante en la muestra G C-F es n-C16: 0, seguido de n-C14:0, ai-C15:0 y n-C18:0. Los valores de δ13C de los ácidos grasos saturados normales en la muestra AC-E oscilan entre -32,36‰ y -27,64‰, y los valores de δ13C de los ácidos grasos insaturados normales C16:1△7 y 18:1△9 son -19,97 ‰ y -25,48‰ respectivamente. El valor de δ13C del ácido graso saturado normal en la muestra GC-F es -39,99‰~-26,52‰, y el valor de δ13C del ácido graso insaturado normal Cl8:1△9 es -31,04‰.
Figura 3 Compuestos de ácidos grasos en una muestra AC-E de roca carbonatada de manantial frío en el Golfo de México
Los números en la figura corresponden a los números y ácidos grasos en la Tabla 1. y N representa compuestos desconocidos
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Figura 4 Compuestos de ácidos grasos en muestras GC-F de rocas carbonatadas de manantial frío en el Golfo de México
Los números en la figura corresponden a los números y ácidos grasos en la Tabla 1
Tabla 1 Compuestos de ácidos grasos y sus composiciones de isótopos de carbono en muestras de rocas carbonatadas de filtración fría del Golfo de México
Además de los ácidos grasos normales También se detectaron compuestos extraños de cadena ramificada en muestras de rocas carbonatadas de filtración fría AC-E del área de aguas profundas del talud continental inferior. Los ácidos grasos con número de carbonos (iso/anteiso-C15:0) tienen valores de δ13C. de -63,95‰ y -50,48‰ respectivamente. Los ácidos grasos de cadena ramificada con número impar de carbonos en la muestra de roca carbonatada de filtración fría GC-F en el área de aguas poco profundas del talud continental superior incluyen principalmente iso/anteiso-C13:0, -C15:0 y -C17:0. , y su rango de δ13C es -48,62‰~-44,17‰.
3 Discusión y Conclusión
El Golfo de México es una cuenca donde se acumula una gran cantidad de petróleo y gas. En la cuenca se ha depositado una enorme y gruesa capa de sal de yeso. desarrollado en las áreas GC185 y AC645, y la capa de sal se deforma y las fallas activas proporcionan canales efectivos para que los fluidos migren desde los sistemas de petróleo y gas en las profundidades de la cuenca hacia la filtración y la migración al fondo marino. Los fluidos compuestos principalmente de compuestos de hidrocarburos se filtran en las capas sedimentarias cercanas al fondo marino a través de fracturas y otros canales, provocando oxidación microbiana. Una gran cantidad de esteras bacterianas microbianas, gusanos tubulares, bivalvos y otros organismos de filtración fría se desarrollan en el fondo marino, lo que indica que es. muy posible se originó a partir de materia orgánica sedimentaria moderna en el océano. Por ejemplo, se ha detectado un alto contenido de ácidos grasos C16:1△7 en microalgas marinas, lo que indica que el número de carbonos es impar isomérico (is-)/antiisomérico (ai). -) Los ácidos grasos se producen durante el proceso de formación de isótopos. La investigación actual sobre los ácidos grasos en sedimentos y tapetes bacterianos en áreas de filtración de gas natural del fondo marino muestra que este ácido graso isomérico (i)/antiisomérico (ai) con un número impar de carbonos con isótopos de muy bajo carbono se deriva principalmente de la oxidación anaeróbica del metano. actividades vitales de las bacterias reductoras de sulfato [15, 18, 20-21, 42-44]. Por lo tanto, los ácidos grasos de cadena ramificada con número de carbonos impares (iso/anteiso-C13:0, -C15:0 y -C17:0) con valores de δ13C extremadamente negativos en las muestras de rocas carbonatadas de filtración fría estudiadas en este artículo son Derivado de bacterias reductoras de sulfato.
Agradecimientos: Las muestras de rocas carbonatadas de filtración fría fueron proporcionadas por el profesor H H Roberts de la Universidad Estatal de Luisiana, EE. UU. El análisis experimental se completó en el Laboratorio Estatal Clave de Geoquímica Orgánica, Instituto de Geoquímica de Guangzhou, Academia de Ciencias de China. , y contó con el apoyo del investigador asociado de Xu Shiping, el investigador Jia Rongfen y el investigador asociado Hu Jianfang por su ayuda.
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