海洋渗漏的甲烷释放
科学家不久前宣布，1.83亿年前大批生活在海洋中的生物突然灭绝，其原因是由于史前全球气候变暖，导致海底巨大的“甲烷库”持续释放出大量的甲烷，这些甲烷把海水中的氧消耗殆尽，从而生成大量的二氧化碳。这一理论发现不仅揭示了当时80％的深海物种突然灭绝的真相，还为解释史前其他物种神秘消失的原因提供了一条新的线索。甲烷水合物是由海洋表面的藻类死后沉没于海底而形成的，在高压、低温的情况下，甲烷气体是以冰态存在的，但极易受到压力和温度的影响。
根据英国牛津大学的教授们对海底朽木沉积物的最新研究发现，有清楚的证据表明在地球历史上曾有一段时间大气温度出现反常，氢碳含量处于非正常水平。研究小组负责人称很难确定这些氢碳的来源，对此最好的解释就是——它们来源于海底沉积物产生的甲烷。研究人员认为，侏罗纪时期猛烈的火山喷发使大气中充满了二氧化碳及其他能够引起温室效应的气体，这导致了全球气候的变暖，深海环境也因此受到影响。海底的甲烷因水温升高而被释放出来，与水中或大气中的氧气结合产生二氧化碳，反过来又加速了全球气候变暖的进程，一大批生物正是在那个时期灭绝了，人们都认为这是由于氧气的减少造成的，但谁都没有把甲烷的释放和物种的灭绝联系起来。受害最大的当属像双壳类动物一样在海底觅食的有机体——据估计大约有80％的此类物种在那个时期永远从这个星球上消失了。受到影响的还有其他一些海底植物。科学家们认为这一灾难性的释放持续了5000年——从地质学角度讲“只是一转眼”的时间。据估计那次大释放的总量是今天海底甲烷水合物总量（14万亿吨）的20％。
科学家日前宣布，1.83亿年前大批生活在海洋中的生物突然灭绝，其原因是由于史前全球气候变暖，导致海底巨大的“甲烷库”持续释放出大量的甲烷，这些甲烷把海水中的氧消耗殆尽，从而生成大量的二氧化碳。
这一理论发现不仅揭示了当时80％的深海物种突然灭绝的真相，还为解释史前其他物种神秘消失的原因提供了一条新的线索。
甲烷水合物是由海洋表面的藻类死后沉没于海底而形成的，通常情况下，甲烷气体是以冰态存在的，但极易受到压力和温度的影响。
根据牛津大学的教授们对海底朽木沉积物的最新研究发现，有清楚的证据表明在地球历史上曾有一段时间大气温度出现反常，氢碳含量处于非正常水平。研究小组负责人称很难确定这些氢碳的来源，对此最好的解释就是——它们来源于海底沉积物产生的甲烷。
研究人员认为，侏罗纪时期猛烈的火山喷发使大气中充满了二氧化碳及其他能够引起温室效应的气体，这导致了全球气候的变暖，深海环境也因此受到影响。海底的甲烷因水温升高而被释放出来，与水中或大气中的氧气结合产生二氧化碳，反过来又加速了全球气候变暖的进程，一大批生物正是在那个时期灭绝了，人们都认为这是由于氧气的减少造成的，但谁都没有把甲烷的释放和物种的灭绝联系起来。受害最大的当属像双壳类动物一样在海底觅食的有机体——据估计大约有80％的此类物种在那个时期永远从这个星球上消失了。受到影响的还有其他一些海底植物。科学家们认为这一灾难性的释放持续了5000年——从地质学角度讲“只是一转眼”的时间。据估计那次大释放的总量是今天海底甲烷水合物总量（14万亿吨）的20％。
海水溶解的甲烷主要来源于微生物降解（Scranton et al.，1978），还有部分来源于地质源释放的热成因甲烷，如海底渗漏（Suess et al.，1989）、海底热液活动（Welhan，1988）及海底火山活动（Etiope et al.，2002a）。地质成因的甲烷通过沉积物与海水的交界面以气泡柱或气泡串方式渗漏进入海水，并在海水中溶解氧化，其中未被溶解氧化的甲烷气泡上升到海水面，通过水圈和大气圈的交换释放到大气中。
甲烷在海水的溶解度取决于海水的深度和甲烷气泡大小（Italiano et al.，2001）。 研究表明（Swinnerton et al.，1997）：不同深度的海水甲烷溶解度不同。 在近海水面，海水溶解的甲烷相对大气甲烷平衡浓度是处于过饱和状态，其主要来源为烃类发酵，是由浮游生物及鱼类所引起。 当海水深度超过100m时，溶解甲烷处于不饱和状态，这是由于甲烷氧化菌氧化甲烷所造成。 当海底存在热液、火山活动时，将产生大量的甲烷，此时甲烷溶解度很高。 但随着其从渗漏口或火山口的逃逸，溶解度迅速降低（Welhen et al.，1979）。 可见，只有当海底存在相当大的渗漏时，甲烷才能以海底渗漏或喷出的方式连续不断地输入到海水中，在高强度渗漏口， 甲烷甚至是以游离气的方式大量地输入到海水中，其中未被溶解和消耗的甲烷则以气泡柱或气泡串方式上升到海水面，逸出并释放到大气中（Etiope et al.，2002a）。
Italiano et al.（2001）模拟并计算了甲烷气泡通过海水以气泡柱或气泡串方式上升到海水面并逃逸进入大气的条件，这个过程是甲烷气泡在海水中的溶解速率、气泡从海水面进入大气的速率以及气泡在海水中上升时静水压不断减小导致气泡上升速度增快三者平衡的结果。 影响这个过程的因素有海水深度、气泡大小、气泡柱周围甲烷溶解度、海水温度和流体运动等（Etiope et al.，2002）。 当甲烷气泡的半径为0.05～3cm，上升速度为10～40cm/s时，如果渗漏区水深小于20m，那么几乎所有渗漏的甲烷皆可进入大气圈。 当渗漏区水深为50m，那么只有50％的半径大于5mm的气泡可以从海水中逸出释放到大气中（Italiano et al. ，2001）。
根据一些海底渗漏释放的甲烷通量研究（表3.3）（Judd et al.，1997），对英国部分区域海洋地质甲烷释放进行了调查和估算，认为海洋渗漏源的甲烷释放通量一般分布在1～104T/a数量级，多数小于100T/a；在调查面积为105km2海洋渗漏区，甲烷的释放为103～106T/a数量级；由此推测整个英国海洋渗漏的甲烷释放通量为0.12～3.5Tg/a（Judd et al.，1997）。 Simpson et al.（1999）估算了北欧活动的海洋渗漏甲烷释放通量为10000T/a。 根据目前的调查和统计，假设海洋渗漏释放到大气的甲烷通量为5～40g/m2/a，那么全球海洋渗漏所释放的甲烷为8～65Tg/a（Hovland et al.，1993）或18～48Tg/a（Hornafius et al.，1999）。这些数据的不确定性主要是对全球海洋渗漏面积不确定所造成（Judd et al.，1997）。
表3.3 海底渗漏释放的甲烷通量
土壤中的甲烷是如何产生的稻田土壤中甲烷的排放通量受哪些因素的...
稻田CH4排放与土壤质地有关。不同质地的稻田土壤CH4排放通量有明显的不同。砂质稻田土壤的CH4排放通量显著大于壤质稻田土壤,壤质稻田又显著大于粘质土壤。土壤质地越粘,排放的CH4量越少。但如果砂质稻田土壤的渗漏性较好,经常不能维持完整的水层,稻田CH4排放通量就有很大的空间变异性,其CH4排放通量极...
南海琼东南盆地沉积物地球化学特征及其反映的甲烷微渗漏作用
在活动和被动大陆边缘的甲烷渗漏区周围,自生碳酸盐是普遍存在的沉淀物[12～22]。此类碳酸盐沉积因具有特殊的显微结构特征,被认为和地质历史上的甲烷渗漏或水合物分解有关[2,16]。尽管在采样站位尚未发现有冷泉等大型甲烷渗漏,但沉积物中复杂的碳酸盐类自生矿物组合说明孔隙水中含有丰富的重碳酸根,甲烷微渗漏及其氧...
全球甲烷浓度升高,哪些因素的“贡献”最大?
除此之外，垃圾填埋也是导致甲烷浓度升高的原因之一，因为现在的垃圾中大多以塑料制品为主，简单的填埋并不能起到降解作用，反而会对环境造成不可逆的伤害，成为导致全球气温升高的又一个因素。自然原因除了人为原因外，湿地、内陆淡水、生物质燃烧、地质渗漏和冻土等自然原因也是导致甲烷浓度升高的原因，和...
泥火山、底辟构造与天然气水合物
自20世纪80年代早期发现现代的天然气渗漏(即冷泉)以来，迄今已在全球多种沉积环境中发现了活跃的甲烷渗漏［1，12］(见图1－1)。在天然气渗漏区，天然气上升形成的气泡使孔隙发生移位，产生直径＜1mm～2cm不等的孔洞［37～39］。流体垂向运动常被不透水沉积层或沉淀的碳酸盐结壳所阻断，气压产生的浮力...
古代冷泉碳酸盐岩研究现状
由于埋藏压实作用和成岩作用的改造，与甲烷渗漏相关的这些沉积构造很难完整保存下来。因此，在识别古代甲烷渗漏构造过程中，过去多以碎屑岩中突然出现富含自养宏体动物化石的碳酸盐岩透镜体或碳酸盐岩充填的裂隙和孔洞为标志［28，29］。近年在白垩纪和中新世地层中发现了保存良好的甲烷渗漏构造，为这方面的...
南海北部陆坡海底异常地貌特征与天然气水合物的关系
所以推测丘状体的形成可能与甲烷气体的释放有关,而储存于浅层附近的天然气水合物储集层可能是影响底层水体温度变化及引起甲烷气体大量释放的原因。因此,丘状体地貌的出现可以说明该区存在相当数量的气体。 图2 测线B浅层剖面 Fig.2 Sub-bottom profile of Line B 2.3 麻坑 浅层剖面测线B(图2)和测线C(图...
烃类组分微渗漏模式
若页岩厚度分别为300m,200m,100m时,则扩散同样甲烷量所需时间仅为2.7Ma,1.3Ma,0.4Ma。在长期的地质历史发展过程中,扩散的累积量具有重要意义,也客观地说明根据油气藏烃类扩散作用下形成的次生矿物,判断下伏地层含油气性的特态矿物法的有效性。 除渗流作用和扩散作用外,解释烃类微渗漏作用迁移机制的还有:①盆地深...
土壤中甲烷如何氧化(吸收)的?
对于吸收甲烷的任何类型土壤而言,甲烷氧化速率受诸多环境因素的影响,如土壤物理性质,包括土壤温度、湿度、pH、氧的供应(Eh)、土壤中甲烷的含量、土壤结构和成分(有机质含量)等,同时气候因素也对甲烷的氧化起着重要的作用,如不同季节、不同温度甲烷的氧化速率差异很大,并且随着时空的变化而变化。尽管目前国内外对土壤...
样品采集方法的选择
1. 甲烷通量测定方法的选择 地质成因尤其是含油气盆地天然释放甲烷的研究目前在国际上刚刚起步。 全球已知的含油气盆地面积多达8000万km2，约占全球陆地面积的15％（USGS，1995）极有可能在大气甲烷源汇过程中起到不可忽视的作用。 对地质成因甲烷气体排放（吸收）的实际测量工作起步较晚，而且这些工作基本...
垃圾填埋对什么产生最直接的影响
2、地下水污染。填埋释放气体中挥发性有机物及二氧化碳都会溶解进入地下水，打破原来地下水中二氧化碳的平衡压力，促进碳酸钙的溶解，引起地下水硬度升高。全封闭型填埋场的填埋气体的逸出会造成衬层泄漏，从而加剧渗漏液的浸出，导致地下水污染。3、加剧全球变暖。甲烷和二氧化碳是主要的温室气体，它们会产生...
詹刻盐酸： 纬30度附近,位于美国佛罗里达州东部海面,古巴正东部海区的百慕大三角洲,它是大西洋中令人毛骨悚然的魔鬼三角洲.常有过往的船只和飞机在这里神秘失踪,人员尸骨无存.对这些神秘的现象,有人认为是海底强磁场所引起的,有人认为...
永嘉县18698137046： 解释一下百慕大魔鬼三角洲之谜? - ？
詹刻盐酸： 百慕大三角洲 北纬30度附近,位于美国佛罗里达州东部海面,古巴正东部海区的百慕大三角洲,它是大西洋中令人毛骨悚然的魔鬼三角洲.常有过往的船只和飞机在这里神秘失踪,人员尸骨无存.对这些神秘的现象,有人认为是海底强磁场所...
永嘉县18698137046： 海底泥火山是不是火山?？
詹刻盐酸： 不能算真正的火山普通火山是由深部岩浆喷发形成的,与普通火山不同,泥火山是由... 其次,科学家初步估计全球每年通过泥火山释放的甲烷气体总量为1.03*10的十次方~...
永嘉县18698137046： 百慕大三角的形成之谜 - ？
詹刻盐酸： 最近,有科学家从海洋天然气水合物引发灾害的角度对这一难解之迷,作出了比较令人信服的的解释.我们先来了解一下什么是天然气水合物.天然气水合物(naturalgashadrate),又叫可燃冰,是产出于海底沉积物中似冰状的物质,其化学成...
永嘉县18698137046： 百慕大三角是怎么形成的? - ？
詹刻盐酸： 百慕大三角是怎样形成的?最近,有科学家从海洋天然气水合物引发灾害的角度对这一难解之迷,作出了比较令人信服的的解释.我们先来了解一下什么是天然气水合物.天然气水合物(naturalgashadrate),又叫可燃冰,是产出于海底沉积物...
永嘉县18698137046： 如果南、北极的冰盖都全部融化,那地球会怎么样? - ？
詹刻盐酸：[答案] 科学家们忧心忡忡,因为冰层融化正加速全球暖化,并且直接改变气候和天气体系.造成这种情况的原因在于,极地冰层就像一面镜子,可将八成的太阳热能反射回太空,如果把镜子拿掉,海洋就会直接吸收太阳的热能,造成海水温度上升,水温上升...
永嘉县18698137046： 科学家如何解决海底甲烷 - ？
詹刻盐酸： 主要有三种.第一是热解法.利用“可燃冰”在加温时分解的特性,使其由固态分解出甲烷蒸汽.但此方法难处在于不好收集.海底的多孔介质不是集中为“一片”,也不是一大块岩石,而是较为均匀地遍布着.如何布设管道并高效收集是急于...
永嘉县18698137046： 将可燃冰从海底取出,可燃冰将融化并放出甲烷气体的物质结构知识解释一下. - ？
詹刻盐酸：[答案] ①“可燃冰”固体是高压下甲烷与水形成的,从海底取出后,压强减小,而 该固体本身分子间的作用力较弱,所以会放出甲烷气体
永嘉县18698137046： 科学家现在已经探明海底蕴藏着非常丰富的甲烷资源(甲烷的化学式为CH4),甲烷科学家现在已经探明海底蕴藏着非常丰富的甲烷资源(甲烷的化学式为... - ？
詹刻盐酸：[答案] 1.12/16=75% 2,燃烧不产生二氧化硫和二氧化氮 3.设需要氧气的质量为x产生二氧化碳的质量为y CH4+O2==CO2+2H2O 16 32 44 8g x y 16/8g=32/x=44/y x=16g y=22g
永嘉县18698137046： 北墓大三角有什么秘密? - ？
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