中国科研团队破解南海冷泉系统演化密码 为可燃冰开发提供关键依据

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近日,中国科学院深海科学与工程研究所副研究员王吉亮领衔的科研团队,联合国内多家顶尖研究机构,对南海北部琼东南深水盆地某活跃冷泉区的甲烷渗漏系统展开了系统性研究,成功揭示了其内部结构特征与长期演化规律。这项突破性成果不仅为天然气水合物(俗称"可燃冰")的富集机制研究提供了全新视角,也极大深化了科学界对深海冷泉活动碳循环机理的认知,相关论文已正式发表于国际权威学术期刊《地球和行星科学快报》。

在以细粒泥质沉积物为主要构成的深海浅地层环境中,普遍存在着一种被称为"泥包砂"的特殊沉积构造。这种构造对于冷泉活动的发生发展规律以及天然气水合物资源的勘探开发具有至关重要的指示意义,但长期以来,其具体作用机制一直是海洋地质研究领域的难点和空白。

该研究团队在琼东南深水盆地的一处活跃甲烷渗漏区进行精细探测时,首次发现了一个厚度达12.5米的富含有天然气水合物的砂层。通过深入分析,研究人员揭示出该砂层在冷泉系统演化过程中扮演着三重关键角色:其一,砂层凭借其发达的孔隙结构,能够有效捕获并储存由下部气烟囱向上运移的甲烷气体,在深海环境特有的高压低温条件下,这些甲烷得以稳定形成并富集天然气水合物;其二,由于水合物在砂层孔隙中的差异性聚集,会逐渐导致部分孔隙发生堵塞,从而形成一种独特的"自封盖"效应,这种效应使得砂层下部的气体压力能够不断累积;其三,当砂层下部的气体压力累积至超过上覆泥岩盖层的承受极限时,便会触发二次水力压裂作用,进而形成新的气体运移通道,最终开启新一轮的甲烷气体逃逸过程,推动冷泉系统进入新的活动周期。