新西兰Hikurangi大陆边缘气体水合物发育区甲烷活动溢出点——扩散与气泡释放

摘要

2007年，为满足Hikurangi大陆边缘水合物发育区多学科深入研究需求，NewVentsS0191航次对此区域的气体渗漏位置分布及其活动情况进行了调查。根据ROV及其它定向视频平台在“岩石花园”区的直接观测及原位物理属性测量结果，我们给出两个渗漏点：Faure和LM-3站点。这是首次利用ROV在Hikurangi大陆边缘对甲烷气泡的释放进行可视化观测。在Faure站点，4次下潜都观测到气泡释放，过程持续时间达到20min。在第一个下潜点观测到6次气体突然喷发，每次持续1min，喷发间隔超过3min。这些喷发过程伴随有沉积颗粒的位移与再漂浮，并形成最大直径50cm，深度15cm的小规模下陷坑，这一过程可能描述了麻坑形成初期的状态。随后的下潜观察发现，此处的气泡释放速率相当稳定，再也没有目击到先前的气泡突然喷发现象。在LM-3站点，渗漏活动表现最强的是一个由新生的自生碳酸盐岩组成、面积100m2的平台区域，其上覆盖与渗漏活动相关的动物群落（活的双壳类、贝壳、管状虫）。与Faure站点相比，这一区域附近的气体活动不是很明显。我们的观测结果表明，这两个站点渗漏状况的不同源于甲烷释放的方式不同，甲烷气体在Faure站点主要以气泡方式而在LM-3站点更可能以扩散方式释放。根据甲烷释放方式的不同，我们提出一个概念模型，根据两个站点处水合物赋存深度和构造史的不同来解释渗漏状况的差异。