地质控制天然气水合物分布41淤积量
积累最重要控制水合物沉积物沉积速率。的四个浓度的水合物上面所提到的,三个与高的区域沉积相关联。最北(图3)最近发生在不受干扰的区域沉积(Schlee et al ., 1992)在哈德逊河和海威明顿山谷。沉积物的山谷两大channelways运输方式在大陆崛起。山谷之间的区域是一个沉积中心,超过300上新世晚期将沉积物累积(山和Tucholke, 1985)。
东南,深水水合物集中发生在较低的山,一个地区的沉积物波沉积也活跃在晚上新世至今。水合物没有采样在这或褶皱区,但他们在这些领域,丰富的地震解释,并不奇怪。大多数海洋天然气水合物形成了从生物甲烷和地区的快速半深海的沉积往往会积累大量的有机碎屑,迅速掩埋,保护它从海底氧化,因此,它是由细菌转化为甲烷在沉积物中。因此地区丰富的天然气水合物的快速沉积将预期。
天然气水合物的第三集中在映射的区域是布莱克
脊(图3),一个位置,盛产高浓度的气体水合物,确定在地震剖面和科学钻探(Paull et al . 2000年)。气的来源布莱克脊细菌腐烂的有机物质,沉积物中积累起来的。一个概要文件在布莱克脊(图1)显示了反射的显著的消隐。冲裁是最强的下部的水合物区BSR上方。下料通常似乎集中在波峰的山脊。布莱克岭内水合物沉积物的体积,这可能是最高浓度映射,结果从山脊的形状和hydrate-cemented沉积物捕获气体的能力。布莱克岭是一个(1200米)厚沉积物漂移存款迅速积累相对由于当前模式在海底;累积率达到160 - 190 m /数百万年(山和Tucholke, 1985)。随着沉积物累积,山脊向上和深层沉积物变得温暖;从本质上讲,恒温的表面——等温线向上迁移的沉积物表面上升。这种变暖造成更深的水合物,年长的沉积物分解,释放出气体,通过沉积物向上移动。 The gas accumulated at the relatively impermeable base of hydrate-cemented sediments, which, by its configuration, acted as a trap. The trapped free gas is inferred to have penetrated the GHSZ by diffusion or along pathways provided by small compaction faults and it was immediately converted to hydrate, thus causing a concentration of hydrate at the base of the hydrate-stable zone.
4.2。底辟作用
北和南卡罗来纳的线性组盐底辟构造延伸在外海的深卡槽,四个主要大陆边缘盆地之一的美国东部(狄龙et al ., 1983)。天然气水合物主要集中在尿布(图6)。观察到BSR在每个底辟上升,表明hydrate-stable层变薄(Paull和狄龙,1981)。hydrate-stable层的结构是非常复杂的附近的底辟构造(图7)。实际上hydrate-layer结构的对应底辟位置可能比显示在图7中,近底辟构造和映射的映射的水合物的必要性,进行不同地震剖面数据集。对水合物的影响在第六章详细回顾了盐底辟构造(狄龙和Max)。更大的热导率的影响结果盐沉积物相比,产生热斑在底辟,间质液体盐离子的存在,这将作为抑制剂(防冻液;泰勒et al . 2000年)。既影响导致天然气水合物稳定的基础是扭曲了底辟,形成气体的陷阱,和被困气体会滋养底辟构造附近的天然气水合物,导致天然气水合物的浓度。
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- 图6。山体滑坡和底辟构造的位置在地图上绘制的天然气水合物体积(图3)底辟和布莱克岭地区。水合物体积表示为等厚线轮廓的水合物存在的沉积毛孔。
4.3。群众运动
海底群众运动似乎有显著影响水合物层的结构和丰富的水合物。宽阔的地方有一个缺乏美国大西洋中部地区的天然气水合物的保证金从威尔明顿海谷向南角队(图3)是一个区域重叠的海底滑坡,滑坡伤疤。注意2000米等高线的破烂在这个地区,它显示产生的不规则的海底沉积物的群众运动。这个地区的大陆崛起,特别是在大约3000到4000 + m的深度范围,幻灯片是集中的地方,几乎没有迹象显示天然气水合物的地震剖面。
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罪犯在海7 m 6 o0-7w s00 - 600«500
地板上
图7。山体滑坡和底辟构造的位置在地图上绘制的天然气水合物层的厚度(图4)底辟和布莱克岭地区。水合物层的厚度相当于BSR深度低于海底。
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地板上
图7。山体滑坡和底辟构造的位置在地图上绘制的天然气水合物层的厚度(图4)底辟和布莱克岭地区。水合物层的厚度相当于BSR深度低于海底。
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- 图8。概要文件在恐惧滑动角疤痕。滑下的BSR变得浅和较弱的疤痕。
更少的哈特拉斯海角则幻灯片疤痕存在,但那些存在非常大(Popenoe和狄龙,1996)。两个主要的幻灯片是恐惧滑动角(图4)和望幻灯片。幻灯片都绘制在图7中也显示了天然气水合物稳定带的结构的细节。注意下水合物的显著变薄区幻灯片。作为地震剖面显示在恐惧滑动角(图8),BSR变得模糊中心下的幻灯片和BSR也略微上升的疤痕。
映射显示BSR-to-seafloor距离通常减少200到300米的中心周围的幻灯片,安静的区域(图7),金额大于斜坡地层的厚度被群众运动。这浅BSR和明确协会幻灯片疤痕变薄的气体hydrate-stable区表明地层位移通过群众运动导致水合物的分解,可能由于压力降低造成取消输沙量的一部分。BSR的消失,可能意味着两个之前存在的气体,加上时释放的气体水合物分离,逃走了。
虽然群众运动可以减少压力,导致水合物分解,反过来也可能是真的。如果水合物分解由于某种原因除了群众运动,这可以削弱沉积物和福斯特(第十二章,Paull和狄龙)山体滑坡。天然气水合物分解(分解)不仅会删除一个巩固中(可能不是很重要),但也将水和气体释放到沉积物孔隙体积大于先前存在的天然气水合物的体积。如果密封在气体,如我们所料,这将导致压力的增加,称为“过压”,减少剪切强度,基本上浮标表明沉积物;这可以在斜坡上引发崩溃和幻灯片。
群众运动的沉积物的证据往往是失去当一个滑下坡的举措。然而,至少在一个案件在布莱克脊(图4),这样一个过程显然导致井喷的动员沉积物和随后的崩溃的波峰脊没有导致幻灯片。稀释GHSZ映射的布莱克岭(图7)集中在31°55’,75°40 'w爆裂的结果。一个概要文件在结构(图9),透视图像(图10),以及一系列的概念图(图11)可能表明这种结构形成(狄龙et al ., 1998;2000)。
我们从一个不受干扰的脊的一部分(图11),类似于图1。通过集天然气水合物的分解过程,这可能是由于压力降低引起的海平面降低冰阶段。离解的天然气水合物生成的超压,造成流和通货膨胀的脊顶IB(图1)。最终发生断裂和大量沉积物(> 13立方公里),水和气体逃脱(图11)。本卷逃,地层坍塌到疏散体积离开我们今天所看到的结构(图1 ID;图10,概要文件)。
限制COULAPSE -
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1500年IOOO taOO
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- 图9。地震反射资料面向SW-NE (NE)整个塌陷构造布莱克波峰的山脊。
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- 图10。布莱克脊的视角图像,显示在波峰结构崩溃。面积大约是显示一个正方形,边长40英里,盒子的垂直边扩展了从2350年到3900米。图9的十字架中心对面的山脊的崩溃。
最初的阶段 基地美洲国家组织水合物»我»w STAimJTY ^区^ ^ ^ ^™^ = 10 - 1 - 1 |
B流和通货膨胀 - - - - c。流^ & _。- - - - - - |
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图11的崩溃过程概念模型布莱克岭脊部地区。流的区域在第二小组推断是一个地区fluid-rich沉积物被调动起来。困自由气体的区域显示在第一个面板中可能包括整个地区的流动。
图11的崩溃过程概念模型布莱克岭脊部地区。流的区域在第二小组推断是一个地区fluid-rich沉积物被调动起来。困自由气体的区域显示在第一个面板中可能包括整个地区的流动。
5。摘要和结论
天然气水合物在大西洋大陆坡和崛起在钻探取样,他们也可以检测到地震反射资料。特征,使水合物在地震剖面探测和映射GHSZ的厚度和可能的天然气水合物体积是:
1。底部模拟反射,称为“BSR”,这是一个反映相似之处海底和穿过地层的反射;基地的BSR反映hydrate-cemented层的自由气体存在下;
2。减少振幅hydrate-cemented内的反射区,被称为“消隐”,似乎发生的函数水合物开发水合物取代水在孔隙空间,导致地层的反射系数的降低。
四个区域的天然气水合物浓度已经映射之间的近海地区大陆崛起新泽西和格鲁吉亚。三是与沉积物沉积中心和一个发生在浓度的底辟构造。浓度在沉积中心可能是因为大多数气体水合物是生物,细菌产生的以有机材料保存于氧化时迅速埋在fast-depositing海洋沉积物。水合物的主要集中,一个与一个独特的沉积中心,与这一趋势的底辟构造创建气体陷阱导致天然气和天然气水合物的浓度。天然气水合物的分解和细化的水合物层发生群众运动的网站,可能由于减少造成的压力在滑坡沉积物。相反,分解水合物可能引起群众运动的替换弱层的瓦斯沉积物强层hydrate-bearing沉积物。
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