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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
2017年在《科學》雜志上發(fā)表的一篇論文描述了巴倫支海海底數百公里的大型隕石坑。如今,在這些火山口及其周圍發(fā)現了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。這些土丘被認為是造成所述火山口的甲烷即將被驅逐的跡象。
《科學報告》中的最新研究調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構造。
“事實證明,該地區(qū)的斷層系統(tǒng)非常古老-本質上可能是2.5億年前形成的基巖裂縫。在該系統(tǒng)的不同斷層結構中會出現火山口和土丘。這些結構控制著斷層的大小,位置和形狀。通過海底泄漏的甲烷源自這些深層結構,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認為。
領先的3D地震技術
使用尖端的3D地震技術發(fā)現了火山口和土墩的深層起源,該技術可以深入海底,并幫助科學家可視化下面堅硬基巖中的結構。
“我們以前在該地區(qū)的研究假設,氣候變暖和大約2萬年前冰蓋的退縮導致冰下的氣體水合物融化,導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,因為我們現在看到,這些巨大的火山口下方存在結構性缺陷,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:如果地面結構較弱,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)的地質系統(tǒng)知之甚少。
“我們的3D調查覆蓋了整個火山口面積的20%。我們認為了解巴倫支海更大范圍內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。”
科學家,社會和行業(yè)不知道答案的一些問題是:這些脆弱的結構會導致無法預測的爆炸性甲烷排放嗎?這樣的釋放和相關的地質災害可以通過鉆井引發(fā)嗎?如果突然發(fā)生噴發(fā),氣體能否進入大氣,從而增加了溫室氣體的預算?
“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構為主的新數據。這可以幫助我們更詳細地繪制斷層系統(tǒng)和相關的弱點瓦格說。