来自海底地震的海底暗示的甲烷气泡

来自海底地震的海底暗示的甲烷气泡

一项新的研究表明,从华盛顿海岸的海底挤出沉积物并从海底升起的甲烷气泡为重大海上地震发生的事件提供了重要线索。

对这些气体排放的首次大规模分析发现了超过1,700气泡羽状物,主要聚集在一个南北带,距离海岸约30英里(50公里)。

对潜在地质的分析表明了为什么气泡出现在那里:气体和流体通过地质板运动产生的断层上升,这些地质板在太平洋西北地区产生了主要的海上地震。

“我们在2009的华盛顿边缘找到了第一个甲烷喷口,我们认为我们很幸运能找到它们,但从那时起,这个数字刚刚成倍增长,”华盛顿大学海洋学教授保罗约翰逊说道。该研究的作者 地球物理研究杂志:固体地球.

“这些通风口有点短暂,”约翰逊说。 “有时它们会与潮汐一起关闭,它们可以在海底移动一点点。 但是它们倾向于在大约三个足球场的半径内发生。 有时你会去那里,你会看到一个活跃的通风口,你会回到同一个位置,它已经消失了。 他们不可靠,就像黄石公园的间歇泉一样。“

气泡的声纳图像从华盛顿海岸的海底上升。 这是来自深水中的2014调查:该列的基础是一英里(1米)深的3 / 515,并且羽流的顶部是一英里(1米)深度的10 / 180。 (图片来源:Brendan Philip / U.Washington)

开阔的海洋深度

研究人员分析了过去十年来多次研究巡航的数据,这些研究使用现代声纳技术绘制海底地图,并在上覆水域内创建气泡的声纳图像。 新的结果显示,从华盛顿州以外的水域发出的1,778甲烷气泡羽状物多于491星团。

约翰逊说:“如果你能够从温哥华岛到哥伦比亚河的海底行走,你就永远不会看到泡沫羽流。”

来自海底地震的海底暗示的甲烷气泡红色星星显示华盛顿海岸附近甲烷气泡的位置。 浅灰色是浅层大陆架,深度小于160米(175码)。 蓝色是更深的边缘和深海平原,比2.8公里更深。 (信用:保罗约翰逊/华盛顿)

华盛顿海岸外的沉积物形成为Juan de Fuca海洋板块在北美洲大陆板块下面,从海洋地壳上刮下物质。 然后这些沉积物加热,变形并压缩刚性的北美板块。 压缩力将流体和甲烷气体排出,这些气体作为来自海底的气泡流出现。

气泡柱最常位于平坦的大陆架和陡峭倾斜的区域之间的边界处,在那里海底下降到开阔海洋的深海深处。 这种斜坡的突然变化也是海洋和大陆板块之间的构造边界。

“尽管边缘各处都有一些甲烷羽流,但新观察到的大部分甲烷羽流位于大陆架的向海一侧,水深约为160米,”约翰逊说。

来自海底地震的海底暗示的甲烷气泡华盛顿海岸地质复杂。 气泡从海岸上方的区域出现,胡安德富卡海洋板块在北美洲大陆板块下方。 (信用:保罗约翰逊/华盛顿)

适合钓鱼

A 以前的研究 他说,在这个地区,海水变暖可能会释放冷冻甲烷,但进一步的分析显示太平洋西北海岸的甲烷气泡来自已存在数百年的地点,而不是因为全球变暖,约翰逊说。

相反,这些气体排放是一种长期存在的自然特征,它们的流行有助于大陆架区域成为如此富有成效的渔场。 海底下的甲烷为细菌提供食物,然后产生大量的细菌膜。 然后,这种生物材料为整个生态生命链提供食物,从而增强这些水域中的鱼类种群。

“如果你在网上看卫星转发器显示捕鱼船队所在的位置,你可以看到这些甲烷羽流热点周围的渔船群,”约翰逊说。

为了解甲烷气泡在何处发生,研究人员使用了石油和天然气公司在1970s和1980s中进行的档案地质调查。 这些现在可公开获取的调查显示了沉积物中的断层带,其中气体和流体向上迁移直至从海底出现。

“甲烷排放区域的地震勘测表明大陆架边缘在大型大型地震或9级地震中向西推进,”约翰逊说。 “这个构造边界的断层为甲烷气体提供了可渗透的通道,温暖的流体从沉积物的深处逃逸出来。”

这些断层的位置可能有助于对卡斯卡迪亚俯冲带的地震灾害有新的认识,该地区的破裂持续时间超过了300年。

如果俯冲带地震期间的海底运动发生在靠近海岸的地方,并且这种运动的主要组成部分发生在较浅的水域内,那么与海底运动完全在深水中相比,它会产生较小的海啸。

“如果我们的假设证实是真的,那么这对于这个俯冲带如何运作具有重要意义,”约翰逊说。

其他共同作者来自华盛顿大学和俄勒冈州立大学。 国家科学基金会资助了这项工作。

来源: 华盛顿大学

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