白云凹陷東南部近海底溶解甲烷濃度變化及其對(duì)冷泉活動(dòng)的指示意義.pdf

1、海底冷泉活動(dòng)及其伴生的甲烷滲漏,是目前全球變化研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題。作為天然氣水合物的賦存標(biāo)志及其分解釋放甲烷的重要途徑,冷泉活動(dòng)在海水-沉積物界面引發(fā)了極為復(fù)雜的生物地球化學(xué)過(guò)程,并對(duì)全球碳循環(huán)和氣候變化產(chǎn)生重要影響。南海是全球重要的甲烷儲(chǔ)庫(kù)之一,其冷泉區(qū)的甲烷滲漏通量與變化過(guò)程無(wú)疑急待評(píng)估和量化。深入開展這方面的研究,對(duì)于深入理解天然氣水合物分解釋放對(duì)全球變暖的響應(yīng)及其反饋機(jī)制有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文基于―深海海底邊

2、界層原位環(huán)境觀測(cè)系統(tǒng)(Benvir),于2012年9月在南海北部陸坡中段神狐海域白云凹陷水合物遠(yuǎn)景區(qū)獲得的一系列原位觀測(cè)數(shù)據(jù),針對(duì)研究區(qū)海底甲烷滲漏強(qiáng)度,疑似冷泉活動(dòng)區(qū)位置,海底甲烷滲漏強(qiáng)度變化及影響,海底生物地球化學(xué)環(huán)境對(duì)海底甲烷滲漏的響應(yīng)等科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了較深入的討論。取得了以下認(rèn)識(shí)。
　　1.參考世界典型冷泉區(qū)近底層海水溶解甲烷濃度,將海底甲烷滲漏環(huán)境劃分為背景地區(qū)、低甲烷滲漏區(qū)、中甲烷滲漏區(qū)和高甲烷滲漏區(qū)四種。
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3、.深入研究了白云凹陷地區(qū)近底層海水中溶解甲烷濃度及其時(shí)序變化特征,認(rèn)為本文研究區(qū)屬于中甲烷滲漏區(qū)。
　　3.揭示了溫度、壓力和鹽度變化對(duì)溶解甲烷濃度的影響,提出:(1)周期性的壓力變化(潮汐)是控制冷泉活動(dòng)的因素之一,但由于白云凹陷水深較深,壓力對(duì)海底界面的影響較小。(2)溫度的變化會(huì)影響產(chǎn)甲烷菌和甲烷厭氧氧化菌的活性,進(jìn)而影響水體中溶解甲烷濃度的變化。較壓力而言,近底層海水的溫度對(duì)沉積物中水合物穩(wěn)定性的影響較小,但對(duì)海水溶解甲烷

4、濃度的控制更為直接。(3)近底層物理化學(xué)環(huán)境的變化控制溶解甲烷的濃度的同時(shí),影響了海水中離子濃度,引起了鹽度的變化,因此鹽度和甲烷的變化趨勢(shì)較相似。且鹽度可能會(huì)通過(guò)影響天然氣水合物的穩(wěn)定性來(lái)控制水體中溶解甲烷的濃度。(4)三者都不是影響近底層水體中溶解甲烷濃度變化的主要因素。
　　4.討論了近底層海水溶解甲烷濃度變化對(duì)生物地球化學(xué)環(huán)境的響應(yīng),認(rèn)為海流或外來(lái)水團(tuán)引起的二氧化碳、溶解氧濃度和pH值的變化,可能是控制近底層海水中溶解甲烷