2.2 东南海海槽大陆边缘

更新于 2026年10月10日 版权声明
2.2 东南海海槽大陆边缘

东南海海槽大陆边缘的双BSR区分布在Daichii-Tenryu海丘的南翼[7]。在东南海海槽大陆边缘执行的日法Kaiko-Tokai航次获取了Pasisar单道深拖地震剖面(图2),该数据的分析表明在海底下不同的深度同时存在两个BSR。上部的BSR在横向上可以追踪逾10km,随着水深从850m变化为550m,BSR距海底的深度从200m变化到40m。上部BSR具有负的强振幅特征。在一些部位上部BSR下方地层反射被增强,可能与沉积物中游离气的存在有关。下部的BSR(也称双BSR)在上部BSR下方50~100m处。虽然下部BSR下方地震信号不太好,但Pasisar剖面和普通近海面地震剖面均似乎显示了双BSR切穿倾斜的沉积层特征。下部BSR也具有负振幅特征。在10km以外,反射的极性变为正极性,但由于与沉积层反射的关系并不能确定这一特性[7]。我们推测这一具有正极性的反射可能不是双BSR,因此双BSR距上部BSR不是Foucher等指出的50~100m,而是50m左右。短短的高振幅反射在两个BSR之间可以追踪,并具有与下部BSR相同的倾角,看来也切穿了沉积层反射。上部BSR的深度与根据现今海底的温度、压力条件等估算的甲烷水合物稳定带的底界相对应,被称为现行的甲烷水合物BSR(active methane hydrate BSR)[7]。

图示

图1 挪威西部大陆边缘的地震剖面(据文献[4]修改)

图示

图2 东南海海槽大陆边缘的深拖地震剖面(a)及其解释(b)[7](https://www.daowen.com)

Song等[9,12,13]、Nouze[8]利用日法SFJ航次数据进一步阐明了双BSR在东南海海槽地区的存在,新数据明显地显示双BSR切穿了地层单元,双BSR不可能是不整合面反射。Song等[9,12,13]指出两个BSR均具有负极性、强振幅的特征,上部BSR分布广,双BSR分布局限。在海底深度从622m增加至832m时,上部BSR深度从661m增加至1022m,也就是BSR距海底的深度在39~190m范围内变化。双BSR距上部BSR约60m。从走向与倾向剖面上均可以发现BSR,表明双BSR也不太可能是侧面的反射[8]。双BSR下方的低频反射层可能是沉积物中的游离气有关。相干加强剖面上还隐约显示在BSR上方,产生了一个新BSR,预示着现今BSR也是稳定的,正在向上迁移[8]。

Song等[12,13]、宋海斌等[14]自主建立一种用于天然气水合物BSR研究的全波形反演方法,并首次给出了日本东南海海槽增生楔双BSR的高分辨率速度结构(图3),从而正确地解释了双BSR的反极性特征。反演结果表明,有两个速度高于趋势速度的高速带,它们的下方则存在低速带。上、下两个高速到低速的转换边界分别对应上部BSR与双BSR。上部BSR上方与双BSR上方的高速带与沉积物中含天然气水合物有关,而双BSR下方的低速带与沉积物中含游离气有关。第一BSR下方的低速带可以解释成不含天然气水合物的饱和水沉积物或者是含极少游离气的沉积物。

图示

图3 东南海海槽大陆边缘双BSR的速度结构(1、3反演速度,2速度趋势)

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