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地球上存在一些释放甲烷的特殊环境，如大陆边缘海底冷泉、蛇纹岩流体渗漏区和生活垃圾填埋场。这些环境中发育有自生碳酸盐岩，对它们的研究有助于理解特殊环境中与甲烷有关的生物地球化学过程及碳酸盐岩的自生沉积作用。本文以广州火烧岗垃圾填埋场渗滤液排放系统自生碳酸盐岩和台湾利吉混杂岩中的蛇纹岩伴生碳酸盐岩为研究对象，开展了系统的岩石学和地球化学研究，一方面想通过岩石矿物学、碳和氧同位素地球化学与稀土元素地球化学特征，揭示渗滤液排放系统自生碳酸盐岩记录的生物地球化学过程和环境条件;另一方面想通过蛇纹岩及伴生碳酸盐岩的岩石学和地球化学特征，探讨利吉蛇纹岩碎屑角砾岩的泥火山成因模式，揭示其伴生碳酸盐岩的成因是否与蛇纹岩化过程中形成的无机成因甲烷的氧化有关。 广州火烧岗垃圾填埋场渗滤液收集管道内发育有纹层状碳酸盐结壳，渗滤液调节池底沉淀有多孔碳酸盐沉淀物。二者的自生碳酸盐矿物主要为低镁方解石和高镁方解石，发育叠层石、鲕粒、团粒、凝块、葡萄状胶结物和草莓状黄铁矿等与微生物活动有关的沉积组构，并且保存有可能是微生物的球状、丝状和杆状体。碳酸盐矿物的δ13CV-PDB为+7.3‰～+18.2‰，δ18OV-PDB为-8.6‰～-4.8‰，表明碳主要来自封闭垃圾填埋场产甲烷作用残余的CO2，氧主要来自大气降水。碳酸盐矿物的Ce异常显示无或正异常，表明其形成于还原环境。厌氧微生物将填埋垃圾中的有机质逐渐降解为CH4和CO2，提高渗滤液的碱度和pH值并消耗渗滤液的SO42-，使得方解石晶体在细胞表面成核并在还原环境中沉淀。较晚形成的高镁方解石及其δ13C值的升高，可能指示流体的Mg/Ca比和碳同位素值在封闭的垃圾填埋场稳定化过程中逐渐上升。 台湾东部海岸山脉利吉混杂岩中发育蛇纹岩碎屑角砾岩，具有碎屑沉积特征。蛇纹岩样品全岩Al2O3含量低（0.6～1.9wt％），指示它们来自俯冲带上盘的地幔楔，并且蛇纹岩富集As、Sb和Pb元素，表明地幔楔富集来自俯冲板片的中低温流体。综合蛇纹岩的地质和地球化学特征，蛇纹岩碎屑角砾岩很可能具有类似于马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山成因模式。 此外，利吉蛇纹岩碎屑角砾岩中发育有大量碳酸盐岩脉，碳酸盐岩脉由方解石组成，发育泥微晶团粒、凝块和葡萄状组构，与大陆边缘冷泉碳酸盐岩的典型沉积组构类似，其成因很可能与微生物活动有关。方解石脉的δ13CV-PDB在-17.8‰～0.7‰之间，δ18OV-PDB为-10.5‰～1.9‰，指示碳源可能包括无机成因甲烷与海水，形成于蛇纹岩泥火山形成以后的海底富甲烷蛇纹岩化低温流体渗漏活动期间。伴生于虎头山块状蛇纹岩包体的方解石脉由多期次的微晶和亮晶组成，δ13CV-PDB在-3.4‰～2.9‰之间，δ18OV-PDB为-8.4‰～1.4‰，指示碳源主要为海水，可能形成于流体渗漏活动基本停止后。此外，在利吉桥头首次发现富含蛇纹岩碎屑的块状白云岩，块状白云岩由不规则泥微晶纹层、块状泥微晶基质与充填空隙的锯齿状亮晶组成，也发育泥微晶团粒和丝状体等特殊组构，其δ13CV-PDB为-11.4‰～-8.9‰，δ18OV-PDB在-10.6‰～-7.8‰之间，指示碳源可能主要为大气CO2和沉积有机质或无机成因甲烷，白云岩可能是蛇纹岩化橄榄岩仰冲登陆以后在蛇纹岩化过程中形成的富Mg2+碱性流体中通过微生物催化作用形成的。δ13C与δ18O具有很好的正相关性，指示白云岩已经受到成岩作用的影响。 利吉蛇纹岩伴生碳酸盐岩大多具有明显的Eu负异常，指示碳酸盐脉形成于低温、低水岩比和高pH环境中。方解石脉显示真Ce负异常、无真Ce负异常与Ce无异常特征，表明它们很可能形成于海底复杂多变的氧化和还原环境，与碳酸盐岩脉形成的深度有关。块状白云岩具有无真Ce负异常和无Ce异常特征，表明它们可能形成于近地表的还原环境。稀土和微量元素含量在泥微晶方解石和白云石中往往要高于其在亮晶方解石和白云石中的含量，反映了方解石和白云石成岩过程对元素含量的控制。自生碳酸盐岩的Sr含量和Mn/Sr比值指示虎头山和利吉桥头部分方解石脉尚未受到成岩作用的改造，而利吉桥头大部分方解石脉与块状白云岩已在不同程度上受到成岩作用的影响。 本文的研究为通过特殊环境中形成的自生碳酸盐岩探讨特殊环境自生沉积作用和生物地球化学作用提供了一条研究路径，对深入探究特殊环境无机碳和有机碳之间的循环规律具有重要的科学意义。台东利吉蛇纹岩及伴生碳酸盐岩的研究有望为我国蛇纹岩流体系统研究提供借鉴。