ژئوشیمی و رسوب شناسی رسوبات دریایی عمیق جنوب شرق ژاپن (nankai trough) با تأکید بر منشأ کلسیت اتوژنیک

منطقه مرزی صفحات همگرا بین پلیتهای اورازیا و دریای فیلیپین به عنوان نانکای تراف شناخته شده است.حوضه نانکای بیشتر متشکل از سیلت استون و مادستون با لایه بندی مسطح و گاه همراه با لایه های خاکستر است که در اعماق بیشتر مادستون با مقدار زیادی از لایه های ضخیم ماسه سنگ وجود دارد. تجمع مقادیر زیاد هیدرات متان باعث تشکیل قشرهای گسترده کربناته (carbonate crust) در بستر حوضه رسوبی شده این درحالیست که در رابطه با نهشت کانی های اتوژنیک دیگر مثل پیریت نیز تأثیر گذار است. نمونه ها از رسوبات دریائی عهد حاضر جنوب غرب توکیو و جنوب ناگویا توسط مغزه گیر پیستونی (piston corer) از رسوبات کف دریا و از اعماق حدود 910 تا 2033 متری نسبت به سطح آب دریا بدست آمده است. رسوبات بدست آمده از این حوضه عمدتاً ریز دانه و در حد سیلت و رس (mud) بوده و به رنگ خاکستری تیره است. بررسی های میکروسکوپی و آنالیز xrd نشان دهنده وجود کانی های کوارتز، فلدسپات (عمدتاً آلبیت)، کلسیت، کانی های رسی (عمدتاً کائولن و ایلیت)، گلاکونیت و پیریت است. مشاهدات مقاطع میکروسکوپی نشان دهنده وجود دانه های کوارتز و پلاژیوکلاز به اندازه سیلت، در زمینه دانه ریزتر حاوی ذرات رس و مواد آلی است که گاه بصورت بیوفیلم میکروبی در منافذ موجود دیده میشوند. کربنات غالب در رسوبات آنالیز شده کلسیت است که به صورت سیمان میکریتی در فضای بین ذرات ماسه و سیلت رسوب کرده است. پیریت در این مقاطع به شکلهای framboidal واتوژنیک قابل مشاهده است، که بیانگر شرایط احیایی حاکم بر رسوبات می باشد.کربناتها به اشکال کنکرسیون، قشرهای کربناته و میکریت در برخی مغزه ها دیده می شود.داده های ایزوتوپی کربن و اکسیژن از مغزه های بدست آمده از منطقه مورد مطالعه بر اکسیداسیون بی هوازی متان توسط میکروارگانیسمها دلالت می کند. در سطح مشترک رسوب-آب (در یک محیط آنوکسیک) h2s توسط باکتریهای اکسید کننده سولفور اکسید شده و یون سولفات از طریق این واکنش تولید میشود. در اعماق بیشتر رسوبات و در یک محیط آنوکسیک فعالیت باکتریهای احیاء کننده سولفات منجر به افزایش ph شده، و همچنین -hs تولید شده منجر به افزایش بیشتر ph و افزایش آلکالینیتی تا چند برابرشده و در نتیجه کلسیت ته نشست مینماید. باکتریهای احیاء کننده سولفات در شرایط احیایی باعث احیاء یون سولفات و تولید s2- میگردند در چنین حالتی یونهای آهن به شکل فرو هستند و باعث تشکیل پیریت اتوژنیک در چمبرهای فرامینیفرا و یا در زمینه رسوبات میشوند.