天然氣水合物成礦帶上界面被首次定義

2020-12-06 科學網

 

本報訊 日前，中國科學院海洋研究所研究員欒錫武根據大洋鑽探資料和鄂霍次克海實際調查資料，在系統論述地球深度生命現象、地殼中的甲烷起源、甲烷地球化學過程等基礎上，提出天然氣水合物成礦帶的上界面為硫酸鹽還原—甲烷厭氧氧化界面。

 

據悉，這是首次明確定義天然氣水合物成礦帶的上界面。

 

欒錫武指出，這個界面一般存在於海底以下幾十米至上百米，通常情況下不可能用傳統重力取樣的方法採獲天然氣水合物樣品。

 

據介紹，天然氣水合物是甲烷等氣體和水結合形成的一種冰狀固體物質。它最早由英國科學家在實驗室模擬獲得，後在上世紀60年代由俄羅斯科學家首先在陸地上發現，到上世紀70年代，美國科學家首次在海洋中發現了這類物質。隨著對水合物調查研究的深入，科學家們相信，以其在地球上的巨大資源儲量，將來有可能成為油氣的替代品。

 

實驗室合成試驗表明，天然氣水合物的形成需要滿足低溫、高壓的外部條件。由於溫度、壓力條件的限制，在自然界中，水合物只存在於一個由溫度、壓力條件構成的水合物穩定帶內。在海洋環境中，海底以下，隨著深度的增大，壓力隨之增大，溫度升高，當到達一定深度時，水合物不復存在。

 

上世紀70年代，美國科學家Markl、Shipley等在地震剖面上發現了「BSR反射」，並將「BSR反射界面」定義為水合物成礦帶的底界面。這一認識已被後來多個深海鑽探航次和大洋鑽探航次證實，目前已被普遍接受。

 

天然氣水合物成礦帶的上界面一般被籠統地認為是500m以下的海底。隨著生物學家，特別是微生物學家介入天然氣水合物的成礦研究，人們已經開始注意到，水合物的形成可能在很大程度上是一個微生物參與甚至是微生物主導的過程。

 

目前，欒錫武的相關文章《天然氣水合物的上界面——硫酸鹽還原—甲烷厭氧氧化界面》已發表於《海洋地質與第四紀地質》。

 

《科學時報》 (2009-8-17 A1 要聞)

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