编辑精选 | 图宾根大学地球科学系：球磨沉积岩可生成碳氢化合物、氢气和有机酸

主要观点总结

该研究针对实验室研究中使用球磨岩石样品的情况展开探究，关注球磨过程中产生的气体及低分子量有机酸释放情况。通过一系列实验和数据分析，研究发现在球磨沉积岩样品过程中会机械地产生一系列挥发性碳氢化合物（如甲烷、乙烷等）、氢气和二氧化碳等，且这些产物在后续湿法培养实验中仍被检测到。研究还指出球磨过程中产生的气体成分与热成因气体相似，并涉及新破碎的矿物表面的化学反应。同时，球磨沉积物在释放有机酸方面表现出较大潜力，这可能对生物地球化学实验的解释产生影响。研究强调了在使用球磨岩石样品进行实验室批次实验时需谨慎，以避免人为干扰。

关键观点总结

关键观点1: 球磨沉积岩样品能机械产生一系列碳氢化合物、氢气和二氧化碳等。

研究发现球磨过程中会产生包括甲烷、乙烷在内的碳氢化合物，以及氢气和二氧化碳。这些产物在后续的湿法培养实验中仍被检测到。

关键观点2: 球磨过程中产生的气体成分与热成因气体相似。

研究通过稳定碳同位素数据分析发现，球磨过程中产生的气体成分与热成因气体具有相似的稳定碳同位素特征，这表明球磨过程中产生的气体可能具有热成因。

关键观点3: 球磨过程中涉及新破碎的矿物表面的化学反应。

研究指出球磨过程中产生的氢气表明在新破碎的矿物表面上形成了机械自由基。这些化学反应可能导致了气体的生成。

关键观点4: 球磨沉积物在释放有机酸方面表现出较大潜力。

研究发现在球磨过程中，除砂岩外，所有样品均检测出甲酸、乙酸和柠檬酸等有机酸。这表明球磨沉积物在释放有机酸方面具有较强的潜力。

关键观点5: 使用球磨岩石样品进行实验室批次实验需谨慎。

研究强调了在使用球磨岩石样品进行实验室批次实验时需要注意人为干扰的影响。由于球磨过程中产生的气体和有机酸可能影响实验结果，因此在评估自然环境中（生物）地球化学过程时需谨慎使用球磨岩石样品。

文章预览

01 摘要 粉碎岩石样品被广泛应用于实验室研究，例如通过批次培养实验评估微生物或非生物地球化学过程。然而，目前尚不清楚球磨样品能否准确反映原位地质条件，且观测到的过程是否会受到样品制备过程中人为产生的副产物干扰。本研究针对不同沉积岩，系统探究了干式球磨对气体释放的影响，包括C1–C4烃类气体、二氧化碳（CO₂）、氢气（H₂）及低分子量有机酸（LMWOAs）。实验采用密闭式氧化锆行星球磨仪进行粉碎，随后开展干/湿批次培养及最高200°C的热脱附分析。结果显示：除低有机碳砂岩外，所有沉积岩在球磨过程中均释放甲烷（CH₄）、乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）、丁烷（C₄H₁₀）、H₂、CO₂及不饱和烃类（如乙烯C₂H₄）；砂岩仅释放H₂、CH₄和CO₂。这些产物的稳定碳同位素特征与热成因气体相似。经去除球磨阶段释放气 ………………………………