【研究背景】甲烷是一种温室气体，对全球气候变化具有重要影响。硫酸盐或铁锰氧化物等氧化剂驱动的甲烷微生物厌氧氧化被认为是现代海洋中甲烷被消耗的主要机制。然而，高温无微生物环境下锰氧化物能否作为甲烷被消耗的氧化剂仍然知之甚少。
【研究对象】鹤庆锰矿位于扬子地台西南缘，矿体赋存于上三叠统松桂组上部的灰岩和泥岩中，矿石中主要含锰矿物为锰碳酸盐(菱锰矿)和锰氧化物(黑锰矿)。
【研究结果】①岩相学、XRD及拉曼光谱分析表明，锰矿石主要由具有同心层状的黑锰矿结核以及团块状和球粒状菱锰矿组成，菱锰矿为成岩过程中黑锰矿转化而来。②原位微量元素分析显示黑锰矿具有明显负Ce异常和正Eu异常，指示其为热水成因。③菱锰矿具有极端的负碳同位素组成(低至-76‰)，指示其碳来源为生物甲烷。④团簇同位素组成指示菱锰矿的形成温度为110-135℃。
▲图1 鹤庆锰矿矿石岩相学及矿物组成（a,b(反射光),c,d(扫描电镜)-团块状和球粒状菱锰矿穿插黑锰矿，e(XRD),f(Raman)-羟锰矿、黑锰矿和菱锰矿谱图）
▲图2 鹤庆锰矿原位微区REE组成特征（a,c,d-黑锰矿，b-菱锰矿）
▲图3 鹤庆锰矿菱锰矿的C-O及Δ47同位素组成
论文信息
文章第一作者为蒋少涌教授团队的黄钦博士，详情可阅读：Huang, Q., Jiang, S.-Y., Pi, D.-H., Konhauser, K.O., Wen, X.-P., Lu, L.-Y., Yan, H., 2023. Thermochemical oxidation of methane by manganese oxides in hydrothermal sediments. Communications Earth and Environment 4, 1-10.
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