Эволюция газогидратных скоплений в зонах глубоководных грязевых вулканов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассмотрены процессы эволюции газогидратных скоплений, приуроченных к глубоководным грязевым вулканам. Представлены математическая модель и результаты численного моделирования аккумуляции газовых гидратов в морском дне в глубинных структурах подводных грязевых вулканов. Количественно проанализировано влияние глубины питающего резервуара и давления в нем на эволюцию газогидратных скоплений, приуроченных к глубоководным грязевым вулканам. Моделирование количественно показало, что гидратонасыщенность в зонах подводных грязевых вулканов непостоянна и ее эволюция зависит от геофизических свойств среды дна (градиент температуры, пористость, проницаемость, физические свойства осадков) и глубины питающего резервуара и давления в нем, при этом скорость гидратонакопления в десятки и сотни раз превышает скорость гидратонакопления в осадочных бассейнах пассивных континентальных окраин.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Л. Собисевич

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, 123242 Москва , ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1

Е. И. Суетнова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, 123242 Москва , ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1

Р. А. Жостков

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: shageraxcom@yandex.ru
Россия, 123242 Москва , ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1

Список литературы

  1. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993. 416 с.
  2. Жостков Р.А., Собисевич А.Л., Суетнова Е.И. Математическая модель аккумуляции газовых гидратов, приуроченных к глубоководным грязевым вулканам // ДАН. 2017. Т. 474. № 1. С. 361–365.
  3. Каевицер В.И., Словцов И.Б., Кривцов А.П. и др. Подводные грязевые вулканы Таманского полуострова (по данным гидролокационных исследований) // Вулканология и сейсмология. 2016. № 4. С. 27–33. doi: 10.7868/S0203030616040039.
  4. Николаевский В.Н., Басниев К.С., Горбунов А.Т., Зотов Г.А. Механика насыщенных пористых сред. М.: Недра, 1970. 338 с.
  5. Суетнова Е.И. Аккумуляция газовых гидратов в морском дне при последовательном накоплении осадков с различными транспортными свойствами // ДАН. 2011. Т. 438. № 6. С. 813–816.
  6. Суетнова Е.И. Аккумуляция газовых гидратов в окрестности подводных грязевых вулканов // Геофизические исследования. 2016. Т. 17. № 4. С.39–48.
  7. Холодов В.Н. Грязевые вулканы: закономерности размещения и генезис // Литология и полез. ископаемые. 2012. № 3. С. 227–241.
  8. Чарный В.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостехиздат, 1963. 396 с.
  9. Davie M.K., Buffett B.A. A numerical model for the formation of gas hydrate below the seafloor // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. № B1. P. 497–514.
  10. Davie M.K., Zatsepina O.Ye., Buffet B.A. Methane solubility in marine hydrate environments // Marine Geology. 2004. V. 203. P. 177–184.
  11. Feseker T. Boetius A., Wenzhofer F. et al. Eruption of a deep-sea mud volcano triggers rapid sediment movement // Nat. Commun. 2014. doi: 10.1038/ncomms6385.
  12. Ginsburg G.D., Milkov A.V., Soloviev V.A. et al. Gas hydrate accumulation at the Haаkon Mosby Mud Volcano // Geo-Marine Lett. 1999. V. 19. P. 57–67.
  13. Ginsburg G.D., Soloviev V.A. Methane migration within the submarine gashydrate stability zone under deep-water conditions // Marine Geology. 1997. V. 137. P. 49–57.
  14. Mazzini A. Mud volcanism: Processes and implications // Marine and Petroleum Geology. 2009. V. 26. P. 1677–1680.
  15. Mazzini A., Etiope G. Mud volcanism: An updated review // Earth-Science Rev. 2017. V. 168. P. 81–112.
  16. Milkov A.V., Sassen R., Apanasovich T.V., Dadashev F.G. Global gas flux from mud volcanoes: a significant source of fossil methane in the atmosphere and the ocean // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30.
  17. P. 1037–1041.
  18. Perez-Garcia C., Feseker T., Mienert J., Berndt C. The Hakon Mosby mud volcano: 330 000 years of focused fluid flow activity at the SW Barents Sea slope // Marine Geology. 2009. V. 262. P. 105–115.
  19. Rempel A.W., Buffett D.A. Formation and accumulation of gas hydrate in porous media // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. № B5. P. 10151–10164.
  20. Sloan E.D., Koh C.A. Clathrate Hydrates of Natural Gases // CRC Press. 2007. 752 p.
  21. Suetnova E.I.. Numerical simulation of accumulation of gas hydrates during sedimentation and compaction of sediments under subaqueous conditions // Izvestiya. Physics of solid Earth. 2007. V. 43. № 9. P. 791–797.
  22. Tinivella U., Giustiniani M. An Overview of Mud Volcanoes Associated to Gas Hydrate System // Updates in Volcanology – New Advances in Understanding Volcanic Systems / Еd. Karoly Nemeth. 2012. P. 22–267. ISBN 978-953-51-0915-0.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Эволюция гидратонасыщенности. а – за 50 лет, L = 1000 м, давление в резервуаре литостатическое; б – за 50 лет, L = 1000 м, давление в резервуаре 83% литостатического давления; в – за 10 лет, L = 500 м, давление в резервуаре литостатическое; г – за 10 лет, L = 500 м, давление в резервуаре 83% литостатического давления.

Скачать (255KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение гидратонасыщенности по глубине. Н1, Р1 – через 2 года (вверху) и 4 года (внизу), L = 500 м и давления в слое 83% литостатического; Н1, Р2 – через 2 года (вверху) и 4 года (внизу), L = 500 м и литостатического давления в слое; Н2, Р1 – через 10 лет (вверху) и 20 лет (внизу), L = 1000 м и давления в слое 83% литостатического; Н2, Р2 – через 10 лет (вверху) и 20 лет (внизу), L = 1000 м и литостатического давления в слое.

Скачать (87KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019