Зона устойчивости газовых гидратов - Gas hydrate stability zone

Зона устойчивости газовых гидратов, сокращенно GHSZ, также называемый зона устойчивости гидрата метана (МХСЗ) или же зона устойчивости гидратов (HSZ), относится к зоне и глубине морская среда на котором клатраты метана естественно существуют в земной коры.

Описание

Стабильность газовых гидратов в первую очередь зависит от температура и давление однако другие переменные, такие как состав газа и ионные примеси в воде, влияют на границы устойчивости.^[1] На наличие и глубину залежи гидрата часто указывает наличие отражатель, имитирующий дно (BSR). BSR - это сейсмическое отражение с указанием нижнего предела устойчивости гидрата в отложения из-за разной плотности гидратонасыщенных отложений, нормальных отложений и отложений, содержащих свободный газ.^[2]

Пределы

Верхний и нижний пределы HSZ, а также его толщина зависят от местные условия в котором находится гидрат. Условия устойчивости гидратов обычно ограничивают естественные отложения полярными регионами и глубоководными районами океана. В полярных регионах из-за низких температур верхний предел зоны устойчивости гидратов находится на глубине примерно 150 метры.^{1[нужна цитата ]} Максимальная глубина зоны устойчивости гидратов ограничена геотермальный градиент. Вдоль континентальных окраин средняя мощность ВПЗ составляет около 500 м.^[3] Верхний предел в океанических отложениях возникает, когда температура придонной воды равна или близка к 0.° C, и на глубине около 300 метров.^{1[нужна цитата ]} Нижняя граница HSZ ограничена геотермальным градиентом. По мере увеличения глубины ниже морского дна температура в конечном итоге становится слишком высокой для существования гидратов. В районах с высоким геотермальным тепловым потоком нижний предел HSZ может стать мельче, что приведет к уменьшению толщины HSZ. И наоборот, самые толстые слои гидратов и самые широкие HSZ наблюдаются в областях с низким геотермальным тепловым потоком. Как правило, максимальная глубина расширения HSZ составляет 2000 метров от поверхности Земли.^{1,3[нужна цитата ]} Используя расположение BSR, а также температурный режим, необходимый для устойчивости гидратов, HSZ можно использовать для определения геотермических градиентов.^{2[нужна цитата ]}

Транспорт

Если такие процессы как осаждение или же субдукция транспортируют гидраты ниже нижнего предела HSZ, гидрат становится нестабильным и диссоциирует с выделением газа. Этот свободный газ может попасть под вышележащий слой гидрата, образуя газовые карманы или резервуары. Давление из-за наличия газовых коллекторов влияет на стабильность гидратного слоя. Если это давление существенно изменить, стабильность метанового слоя выше будет изменена, что может привести к значительной дестабилизации и диссоциации гидратных отложений.^[4] Оползни породы или осадка над зоной стабильности гидрата также может влиять на стабильность гидрата. Внезапное снижение давления может высвободить газы или дестабилизировать части гидратных отложений.^[5] Изменение атмосферных и океанических температур может повлиять на присутствие и глубину зоны устойчивости гидратов, однако до сих пор неясно, в какой степени. В океанических отложениях повышение давления из-за повышения уровня моря может частично компенсировать влияние повышения температуры на равновесие устойчивости гидратов.^{1[нужна цитата ]}

Рекомендации

1. Квенволден, Кейт (1993). «Газовые гидраты: геологическая перспектива и глобальные изменения» (PDF). Обзоры геофизики. 31 (2): 173. Дои:10.1029 / 93rg00268.
2. Маккей, Мэри; Джаррард, Ричард; Уэстбрук, Грэм; Гайндман, Рой (май 1994). «Происхождение отражателей, имитирующих дно: геофизические данные от аккреционной призмы Cascadia» (PDF). Геология. 22: 459–462. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1994) 022 <0459: oobsrg> 2.3.co; 2.
3. Томас, Эллен. «Клатраты: малоизвестные компоненты глобального углеродного цикла». wesleyan.edu.
4. М. Д., Макс; А., Лоури (1997). «Океаническая разработка гидрата метана: характеристики коллектора и добыча». Конференция оффшорных технологий: 235.
5. Граулс, Доминик (2001). «Газовые гидраты: важность и применение при разведке нефти». Морская и нефтяная геология. 18: 519–523. Дои:10.1016 / s0264-8172 (00) 00075-1.