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一項新研究揭示了巨大的甲烷噴出的火山口下方的裂縫
2020-06-07 19:13上一篇:衛(wèi)星壞了嗎?智能衛(wèi)星救援 |下一篇:工程生活材料和圖案的新技術(shù)
2017年在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇論文描述了巴倫支海海底數(shù)百公里的大型隕石坑。如今,在這些火山口及其周圍發(fā)現(xiàn)了600多個火炬,將溫室氣體穩(wěn)定地釋放到水柱中。同年在PNAS上發(fā)表的另一項研究繪制了巴倫支海的幾處甲烷丘,寬約500m。這些土丘被認(rèn)為是造成所述火山口的甲烷即將被驅(qū)逐的跡象。
《科學(xué)報告》中的最新研究調(diào)查了海底這些火山口下方的深度,并揭示了使該地區(qū)易于形成火山口并隨后排放甲烷的地質(zhì)構(gòu)造。
“事實證明,該地區(qū)的斷層系統(tǒng)非常古老-本質(zhì)上可能是2.5億年前形成的基巖裂縫。在該系統(tǒng)的不同斷層結(jié)構(gòu)中會出現(xiàn)火山口和土丘。這些結(jié)構(gòu)控制著斷層的大小,位置和形狀。通過海底泄漏的甲烷源自這些深層結(jié)構(gòu),并通過這些裂縫而上升。” 該研究的第一作者,北極氣體水合物,環(huán)境與氣候中心CAGE的博士后Malin Waage認(rèn)為。
領(lǐng)先的3D地震技術(shù)
使用尖端的3D地震技術(shù)發(fā)現(xiàn)了火山口和土墩的深層起源,該技術(shù)可以深入海底,并幫助科學(xué)家可視化下面堅硬基巖中的結(jié)構(gòu)。
“我們以前在該地區(qū)的研究假設(shè),氣候變暖和大約2萬年前冰蓋的退縮導(dǎo)致冰下的氣體水合物融化,導(dǎo)致甲烷的突然釋放并形成火山口。”
天然氣水合物是甲烷的一種固體形式,在寒冷的溫度和壓力下是穩(wěn)定的,而巨大的冰蓋可以提供這種壓力。隨著海洋的升溫,冰蓋的壓力升高,海底的甲烷冰融化,形成了火山口。
“但是,這項研究使這張照片變得層層,因為我們現(xiàn)在看到,這些巨大的火山口下方存在結(jié)構(gòu)性缺陷,比過去的20,000年長得多。在海底深處,天然氣膨脹并釋放出水會形成泥漿,最終通過裂縫噴出,導(dǎo)致海底塌陷并在堅硬的基巖中形成火山口,將其視為建筑物:如果地面結(jié)構(gòu)較弱,建筑物的屋頂可能會塌陷。上一次冰川消融后火山口地區(qū)發(fā)生了什么。” 瓦格說。
對巴倫支海的了解很少
由于該地區(qū)是脆弱的北極生態(tài)系統(tǒng)的一部分,因此在挪威及其他地區(qū),在巴倫支??碧绞唾Y源是一個熱門話題。但是對該地區(qū)的地質(zhì)系統(tǒng)知之甚少。
“我們的3D調(diào)查覆蓋了整個火山口面積的20%。我們認(rèn)為了解巴倫支海更大范圍內(nèi)是否存在類似的斷層系統(tǒng)非常重要,因為它們可能會對海上作業(yè)造成威脅。”
科學(xué)家,社會和行業(yè)不知道答案的一些問題是:這些脆弱的結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致無法預(yù)測的爆炸性甲烷排放嗎?這樣的釋放和相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害可以通過鉆井引發(fā)嗎?如果突然發(fā)生噴發(fā),氣體能否進(jìn)入大氣,從而增加了溫室氣體的預(yù)算?
“我們對這個系統(tǒng)還有很多未知的地方。但是,我們目前正在巴倫支海收集和分析以類似的火山口結(jié)構(gòu)為主的新數(shù)據(jù)。這可以幫助我們更詳細(xì)地繪制斷層系統(tǒng)和相關(guān)的弱點瓦格說。