俯沖帶富甲烷泥火山研究獲新進展

近日，中國科學院深?？茖W與工程研究所博士生Umair Khan在該所研究員吳時國的指導下，與北京科技大學教授Majid Khan合作，在俯沖帶富甲烷泥火山研究方面取得新進展。他們提出了Makran Subduction Zone中富甲烷泥火山的新演化模型。相關成果發(fā)表于《地學前緣（英文版）》（Geoscience Frontiers）。

俯沖帶中富含甲烷的泥火山的地球化學循環(huán)、構造驅動因素及環(huán)境影響。研究團隊供圖

俯沖帶是巖石圈揮發(fā)物流通的關鍵界面，復雜的構造和地球化學相互作用促進了地殼深部儲層中氣體和流體的釋放。泥火山活動作為這些過程的動態(tài)表現(xiàn)，貢獻了甲烷排放，影響了全球甲烷預算并對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。全球范圍內(nèi)，約2000處泥火山位于俯沖帶，突顯了俯沖相關的地球化學和構造過程在促進甲烷向大氣和水圈排放中的重要性。

近年來，遙感技術（合成孔徑雷達干涉測量、航空攝影、機載激光掃描）與水聲學方法的協(xié)同應用，系統(tǒng)刻畫了陸域與海域富甲烷泥火山的三維幾何形態(tài)與空間分布特征。氣相色譜、同位素分析、原位氣體通量測量以及噴出的泥火山氣體與流化泥漿的地球化學分析進一步推進了對分子組成、同位素特征和再循環(huán)組分化學性質的研究。

此外，深海鉆探和搭載甲烷傳感器的潛水器為噴發(fā)活動、揮發(fā)性排放及潛在危害提供了新的見解。然而，關于富甲烷泥火山的地質起源以及俯沖相關的地球化學和構造機制在活動俯沖邊緣中的作用仍存在關鍵空白。

Makran Subduction Zone中富甲烷泥火山的地質演化模型。研究團隊供圖

該研究在國家自然科學基金、海南省重點部署項目等項目的資助下，采用多學科方法，結合地球物理、地質和地球化學數(shù)據(jù)集，提出了Makran Subduction Zone中富甲烷泥火山的新演化模型。Makran Subduction Zone因其獨特的地質特征（包括世界上最大的增生楔、高地震潛力和活躍的富甲烷泥火山）而成為理想的研究模型系統(tǒng)。