反复构造抬升事件引起的天然气水合物分解模拟

• 作者: Osamu Matsubayashi Sadao Nagakrubo Shusaku Goto 任金锋(校对) 陈庆(编译)
• 来源期刊: 海洋地质
• 学科: 地球科学
• 关键词: 天然气水合物 分解速率 构造抬升 模拟 海洋沉积物 水合物稳定带 含水合物沉积物 温度降低
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 13-34
• 页数: 22页
• 分类号: P744.4

摘要

构造抬升引发的天然气水合物分解常用于解释一些地质与地球物理现象,如可能因水合物再循环引起的水合物聚集,以及构造活动区内双似海底反射(BSR)的产生。但是,对构造抬升引起的天然气水合物分解现象则知之甚少。本研究采用含有天然气水合物分解潜热参数的数值模型,研究了海洋沉积物内反复构造抬升事件引发的天然气水合物分解。模拟结果显示,因为沉积物一开始保持其温度,所以构造抬升造成了天然气水合物稳定带基底(BGHs)之上一定深度内的含水合物沉积物向上移动到天然气水合物非稳定带。在此区间内,天然气水合物吸收热量发生分解,从而使该区间的温度降低至同深度的水合物稳定边界的温度。直至下一次构造抬升,BGHS处天然气水合物吸收了主要来自BGHS附近的沉积物热量,进而分解,降低了沉积物自身的温度。反复抬升事件引发的这两类吸热式天然气水合物分解的累积效应,降低了BGHS附近沉积物的温度,预示着在BGHS之上被频繁抬升的含高浓度水合物的沉积物所在的海域,吸热的天然气水合物分解会导致海底到BGHS处的热梯度逐渐降低。模型参数的灵敏度分析显示水深、抬升量、天然气水合物饱和度以及基底热流值对天然气水合物分解速率和BGHS附近的沉积物温度有较大影响。