冷泉水体甲烷气体浓度反演方法研究

• 作者: 刘波 华志励 徐娟
• 来源期刊: 山东科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 海底冷泉 水声学 单波束测深 冷泉气泡 甲烷
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 海洋科技与装备
• 页码范围: 10-15
• 页数: 6页
• 分类号: P714+.8
• 字数: 3719字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3976/j.issn.1002-4026.2019.03.002

摘要

冷泉水体中的甲烷气体浓度异常不仅是海底天然气水合物赋存的重要标志,同时对于研究海洋环境以及全球气候变化具有重要的意义.在现有海底冷泉特征分析研究的基础上,建立了根据单波束测深数据定量获取冷泉水体中的甲烷气体浓度分布的反演方法,并以鄂霍次克海千岛盆地西北陆坡冷泉区为例,利用海试获取的12 kHz和20 kHz声学回波测深数据,对研究区域内冷泉水体中的溶解甲烷浓度进行了计算.通过与冷泉水体样本的色谱分析结果进行比对可见,该反演方法的计算结果与现场实测数据具有良好的一致性,并且由于在波束角和气泡共振效应方面的优势,12 kHz测深数据对应的反演结果与实测数据更为接近.同时,相关计算结果表明,该区域内水体中的溶解甲烷主要来自于冷泉释放的甲烷游离气.此外,现场观测结果表明,水合物稳定带底界以深区域内冷泉气泡表面的水合物结壳会显著延长气泡的上浮时间和距离.