地球科学领域著名期刊《Geological Journal》近日发表了中国地质调查局广州海洋地质调查局科研人员关于“海马冷泉”活动规律及其影响的最新研究成果。

科研人员以海底观测数据为基础，结合多波束水体数据和地震剖面，对“海马冷泉”进行了系统研究，旨在了解流体迁移、积累和喷发及其对生态系统的影响。调查数据显示，2016年和2018年获得的多波束水体数据中观察到的气体羽状流的位置不同，表明了冷泉流体渗漏活动在年尺度上的时空变化。HM-1海底观察区和HM-5海底观察区中存在大量碳酸盐，指示两个长期存在的冷泉渗漏点；贻贝覆盖了HM-2大部分区域，HM-3和HM-6表现为年轻活跃的冷泉渗漏。在多个区域遇到了海底断裂、泥锥、粘土堆和突然增加的海底水浊度和温度，推断与浅层气体聚集和喷发有关。HM-2浅层沉积物顶空气体的甲烷含量高于99.5％，δ13C-CH4为-71.5~72.3‰，表明了生物成因气体来源。

据推断，气体来自储层约1280 mbsf，其特征是地震剖面中的低频特征。气体沿着斜坡从储层迁移到构造隆起的顶部。高角度断层在800至240mbsf之间广泛发育，促进了气体从构造隆起顶部向浅层沉积物中迁移。大多数断层没有到达海底，因此，气体在浅层积聚并在地震剖面中出现亮点。当孔隙水压力克服上覆盖层静水压力时，将产生有利于气体运移的通道，气体排放提供了压力释放机制。因此，地震剖面显示大多数裂缝没有到达海底。

科研人员推测，随着天然气水合物和自生碳酸盐的生长，气体渗漏将停止，不断降低原始裂缝的渗透率；随后，将建立新的压力体系并产生新的裂缝，从而形成新的流体渗漏。这种机制导致了冷泉渗透活动的时空变化，并影响了冷泉生态系统的发育。 （尉建功）