一項新的研究表明，從華盛頓海岸的海底擠出沉積物並從海底升起的甲烷氣泡為重大海上地震發生的事件提供了重要線索。
對這些氣體排放的首次大規模分析發現了超過1,700氣泡羽狀物，主要聚集在一個南北帶，距離海岸約30英里（50公里）。
對潛在地質的分析表明了為什麼氣泡出現在那裡：氣體和流體通過地質板運動產生的斷層上升，這些地質板在太平洋西北地區產生了主要的海上地震。
“我們在2009的華盛頓邊緣找到了第一個甲烷噴口，我們認為我們很幸運能找到它們，但從那時起，這個數字剛剛成倍增長，”華盛頓大學海洋學教授保羅約翰遜說道。該研究的作者 地球物理研究雜誌：固體地球.
“這些通風口有點短暫，”約翰遜說。 “有時它們會與潮汐一起關閉，它們可以在海底移動一點點。 但是它們傾向於在大約三個足球場的半徑內發生。 有時你會去那裡，你會看到一個活躍的通風口，你會回到同一個位置，它已經消失了。 他們不可靠，就像黃石公園的間歇泉一樣。“
氣泡的聲納圖像從華盛頓海岸的海底上升。 這是來自深水中的2014調查：該列的基礎是一英里（1米）深的3 / 515，並且羽流的頂部是一英里（1米）深度的10 / 180。 （圖片來源：Brendan Philip / U.Washington）
開闊的海洋深度
研究人員分析了過去十年來多次研究巡航的數據，這些研究使用現代聲納技術繪製海底地圖，並在上覆水域內創建氣泡的聲納圖像。 新的結果顯示，從華盛頓州以外的水域發出的1,778甲烷氣泡羽狀物多於491星團。
約翰遜說：“如果你能夠從溫哥華島到哥倫比亞河的海底行走，你就永遠不會看到泡沫羽流。”
紅色星星顯示華盛頓海岸附近甲烷氣泡的位置。 淺灰色是淺層大陸架，深度小於160米（175碼）。 藍色是更深的邊緣和深海平原，比2.8公里更深。 （信用：保羅約翰遜/華盛頓）
華盛頓海岸外的沉積物形成為Juan de Fuca海洋板塊在北美洲大陸板塊下面，從海洋地殼上刮下物質。 然後這些沉積物加熱，變形並壓縮剛性的北美板塊。 壓縮力將流體和甲烷氣體排出，這些氣體作為來自海底的氣泡流出現。
氣泡柱最常位於平坦的大陸架和陡峭傾斜的區域之間的邊界處，在那里海底下降到開闊海洋的深海深處。 這種斜坡的突然變化也是海洋和大陸板塊之間的構造邊界。
“儘管邊緣各處都有一些甲烷羽流，但新觀察到的大部分甲烷羽流位於大陸架的向海一側，水深約為160米，”約翰遜說。
華盛頓海岸地質複雜。 氣泡從海岸上方的區域出現，胡安德富卡海洋板塊在北美洲大陸板塊下方。 （信用：保羅約翰遜/華盛頓）
適合釣魚
A 以前的研究 他說，在這個地區，海水變暖可能會釋放冷凍甲烷，但進一步的分析顯示太平洋西北海岸的甲烷氣泡來自已存在數百年的地點，而不是因為全球變暖，約翰遜說。
相反，這些氣體排放是一種長期存在的自然特徵，它們的流行有助於大陸架區域成為如此富有成效的漁場。 海底下的甲烷為細菌提供食物，然後產生大量的細菌膜。 然後，這種生物材料為整個生態生命鏈提供食物，從而增強這些水域中的魚類種群。
“如果你在網上看衛星轉發器顯示捕魚船隊所在的位置，你可以看到這些甲烷羽流熱點周圍的漁船群，”約翰遜說。
為了解甲烷氣泡在何處發生，研究人員使用了石油和天然氣公司在1970s和1980s中進行的檔案地質調查。 這些現在可公開獲取的調查顯示了沉積物中的斷層帶，其中氣體和流體向上遷移直至從海底出現。
“甲烷排放區域的地震勘測表明大陸架邊緣在大型大型地震或9級地震中向西推進，”約翰遜說。 “這個構造邊界的斷層為甲烷氣體提供了可滲透的通道，溫暖的流體從沉積物的深處逃逸出來。”
這些斷層的位置可能有助於對卡斯卡迪亞俯衝帶的地震災害有新的認識，該地區的破裂持續時間超過了300年。
如果俯衝帶地震期間的海底運動發生在靠近海岸的地方，並且這種運動的主要組成部分發生在較淺的水域內，那麼與海底運動完全在深水中相比，它會產生較小的海嘯。
“如果我們的假設證實是真的，那麼這對於這個俯衝帶如何運作具有重要意義，”約翰遜說。
其他共同作者來自華盛頓大學和俄勒岡州立大學。 國家科學基金會資助了這項工作。
資源： 華盛頓大學
