Асфальтовый вулкан

Асфальтовые вулканы — редкая разновидность подводного вулкана ( подводной горы ). До 2003 года они были неизвестны. Несколько экземпляров было обнаружено вдоль побережья США , Мексики и в других местах, некоторые из них все еще проявляют активность. ^{[ 1 ]} Асфальтовые вулканы напоминают другие подводные горы, однако состоят полностью из асфальта . Считается, что эти структуры формируются над геологическими разломами , через которые нефть просачивается из более глубоких слоев земной коры .

Формирование и распространение

Асфальтовые вулканы — это жерла на дне океана, из которых извергается асфальт, а не лава. Они были обнаружены в Мексиканском заливе во время экспедиции исследовательского судна SONNE под руководством Герхарда Бормана из Исследовательского центра DFG Ocean Margins. Эти вулканы содержат ранее неизвестную и очень разнообразную экосистему на глубине более 3000 метров. ^{[ 2 ]}

Первые асфальтовые вулканы были обнаружены в 2003 году исследовательской экспедицией в Мексиканском заливе . ^{[ 2 ]} Они расположены на холме на морском дне под названием «Чапопоте», что на языке науатль означает «смола». Это место расположено в поле соляных куполов, известном как холмы Кампече , серии крутых холмов, образованных соляными телами, возвышающимися над подстилающей скалой, что является обычной особенностью залива. Исследовательская группа зафиксировала потоки смолы шириной до 20 м (66 футов). Также рядом с асфальтом были обнаружены участки, пропитанные нефтью и гидратом метана , также извергнутыми вулканом. Такая среда оказывается привлекательной для , любящих химические вещества бактерий и трубчатых червей , хотя точная биогеохимическая взаимосвязь пока неизвестна. ^{[ 3 ]}

Одна из гипотез состоит в том, что смола относительно горячая, когда выходит со дна моря, но, как и потоки подводной лавы , она быстро охлаждается гораздо более холодной морской водой вокруг нее. ^{[ 2 ]} Это приводит к появлению форм, похожих на характерные лавы Аа и Пахоэхо, типы потоков базальтовой которые можно увидеть в таких местах, как Гавайи . Еще одно сходство заключается в том, что смола нагревает гидрат метана и заставляет его взрываться в свободный газ, подобно действию горячей лавы на грунтовые воды при фреатомагматических извержениях . ^{[ 3 ]}

Команда предложила теорию образования асфальтового вулкана в статье, опубликованной в журнале Eos . ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} В статье предполагается, что вода, нагретая выше критической точки под морским дном, нашла проход на поверхность, скорее всего, соляной купол , и унесла с собой тяжелый груз углеводородов и растворенных минералов. Особым свойством такой критически нагретой воды является то, что она может смешиваться с маслами, тогда как обычная вода не может. Тот же процесс связывают с формированием чернокожих курильщиков . Когда вода достигает поверхности, она остывает, и ее пропускная способность падает. ^{[ 2 ]} Более легкие соединения смеси выходят на поверхность, в то время как смола и другие более тяжелые материалы остаются на морском дне, в конечном итоге образуя структуру асфальтового вулкана. ^{[ 3 ]}

Роль температуры в асфальтовом вулканизме обсуждается, и есть данные, свидетельствующие о том, что асфальт не извергается в горячем состоянии. Вместо этого текстуры, похожие на пахоехо, могут возникнуть в результате градиентов вязкости, вызванных потерей летучих компонентов, которые создают контраст между внешней корой потока и его внутренним ядром. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

В 2007 году у берегов Санта-Барбары, штат Калифорния , были обнаружены еще семь подобных структур . Самый большой из этих куполов находится на глубине 700 футов (213 м). Конструкции были больше футбольного поля и высотой примерно с шестиэтажное здание, и все они были полностью сделаны из асфальта. Необычные особенности были впервые отмечены Эдом Келлером во время батиметрических исследований, проведенных в 1990-х годах, и впервые наблюдались группой под руководством Дэвида Валентайна в 2007 году с использованием DSV Alvin . Образцы были доставлены для испытаний в университетский кампус и Океанографический институт Вудс-Хоул . ^{[ 7 ]}

Два дальнейших погружения с DSV Alvin в 2009 году и подробное фотографическое исследование местности с помощью автономного подводного аппарата Sentry показали много общего с вулканическими потоками, включая текстуру потока и растрескивание слоев асфальта. Радиоуглеродное датирование показывает, что возраст этих структур составляет от 30 до 40 тысяч лет. Когда-то они были богатым источником метана . Две крупнейшие структуры, находящиеся на расстоянии менее 1 км (1 мили) друг от друга, испещрены ямами и впадинами, что является признаком того, что газ метан пузырился давным-давно. Хотя сооружения все еще выделяют остаточный газ, в настоящее время его объемы слишком малы, чтобы оказать какой-либо эффект. ^{[ 7 ]} Количества сырой нефти в одной только самой крупной конструкции «достаточно, чтобы заправить мою Honda Civic примерно на полмиллиарда миль. [Однако] качество материала очень плохое... Оно не стоит чего-то вроде легкой малосернистой нефти, - сказал Валентин. Нефть в структуре более вязкая, чем та, которая обычно находится в подземных скважинах. Это связано с тем, что у него было меньше времени на «запекание» под воздействием тепла Земли перед высвобождением. Кроме того, до 20% ее массы состоит из «мусора» — микроскопических организмов, песка и разных материалов, которые постепенно накапливались в нефти. ^{[ 1 ]}

Анализ образцов, собранных из курганов, позволяет предположить, что им потребовалось несколько десятилетий, даже столетий, чтобы сформировать нынешнюю массу, и что последний раз вулканы извергались около 35 000 лет назад. Кроме того, они могут объяснить загадочный всплеск концентрации метана в океане около 35 000 лет назад. Метан естественным образом образуется вместе с нефтью под структурой, и хотя потоки нефти уже давно уменьшились, некоторое количество остаточного метана продолжает пузыриться. ^{[ 2 ]} Этот выброс метана мог вызвать быстрый рост популяции метанпоедающих бактерий, что, в свою очередь, привело к уменьшению содержания кислорода в воде, что, возможно, привело к образованию мертвой зоны , в дополнение к большому количеству сырой нефти, выброшенной в окружающую среду. . ^{[ 1 ]}

Наличие этих структур обеспечивает твердую поверхность, на которой может развиваться жизнь, поскольку окружающее дно океана обычно илистое. Это похоже на то, что происходит на подводных горах , в результате чего они становятся экологическим «центром». ^{[ 1 ]}

Береговые «смоляные вулканы»

Береговые «смоляные вулканы» также наблюдались, например, в Карпинтерии, Калифорния , на асфальтовой шахте. Асфальт сочился из трещин в перевернутом монтерейском сланце, образующем пол шахты. ^{[ 8 ]} Подобные структуры, смоляные ямы Карпинтерия , до сих пор образуются на пляже ниже Карпинтерии.

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Тан, Кер (26 апреля 2010 г.). «У берегов Калифорнии обнаружены огромные асфальтовые вулканы» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 29 апреля 2010 года . Проверено 30 апреля 2010 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Обнаружены асфальтовые вулканы. Архивировано 10 июля 2010 года в пресс-релизе Wayback Machine 13. Центр наук о морской окружающей среде Бременского университета. Май 2004 г. Проверено 5 июля 2010 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Олден, Эндрю. «Асфальтовый вулканизм» . о.com . Архивировано из оригинала 3 декабря 2009 года . Проверено 29 апреля 2010 г.
^ Ховланд, М.; Макдональд, ИК; Рюслоттен Х.; Джонсен Х.К.; Наер Т.; Борман Г. (2005). «Асфальтовый вулкан Чапопот, возможно, образовался из-за сверхкритической воды» (PDF) . ЭОС . 86 (42): 397–402. Бибкод : 2005EOSTr..86..397H . дои : 10.1029/2005EO420002 . Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2010 г. Проверено 30 апреля 2010 г.
^ Брюнинг, М.; Салинг, Х.; Макдональд, ИК; Дин, Ф.; Борманн, Г. (май 2010 г.). «Происхождение, распространение и изменение асфальта на холме Чапопоте, южная часть Мексиканского залива». Морская и нефтяная геология . 27 (5): 1093–1106. doi : 10.1016/j.marpetgeo.2009.09.005 .
^ Маркон, Ю.; Салинг, Х.; Макдональд, ИК; Винтерстеллер, П.; дос Сантос Феррейра, К.; Борманн, Г. (1 июня 2018 г.). «Медленные вулканы: интригующее сходство между морским асфальтом и базальтовой лавой». Океанография . 31 (2): 194–205. дои : 10.5670/oceanog.2018.202 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Кристофер Фарвелл; Сара С. Бэгби; Брайан А. Кларк; Морган Солоуэй; Роберт К. Нельсон; Дана Йоргер; Ричард Камилли; Тесса М. Хилл ; Оскар Писарро и Кристофер Н. Роман (25 апреля 2010 г.). «Ученые обнаружили подводные асфальтовые вулканы» . Пресс-релиз 10-065 . Национальный научный фонд . Проверено 30 апреля 2010 г.
^ Табличка 3-A Геологической службы США. Бюллетень 321. 1907 г.

Внешние ссылки

Что такое асфальтовый вулкан? , Сеть Мать-Природа, 2014. Хорошие фотографии.
Асфальтовая экосистема Мексиканского залива , NOAA Ocean Explorer, 24 апреля 2014 г.

[natgeo-ash-2010-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Тан, Кер (26 апреля 2010 г.). «У берегов Калифорнии обнаружены огромные асфальтовые вулканы» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 29 апреля 2010 года . Проверено 30 апреля 2010 г.

[marum-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Обнаружены асфальтовые вулканы. Архивировано 10 июля 2010 года в пресс-релизе Wayback Machine 13. Центр наук о морской окружающей среде Бременского университета. Май 2004 г. Проверено 5 июля 2010 г.

[about.com-av2003-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с Олден, Эндрю. «Асфальтовый вулканизм» . о.com . Архивировано из оригинала 3 декабря 2009 года . Проверено 29 апреля 2010 г.

[Hovland-4] Ховланд, М.; Макдональд, ИК; Рюслоттен Х.; Джонсен Х.К.; Наер Т.; Борман Г. (2005). «Асфальтовый вулкан Чапопот, возможно, образовался из-за сверхкритической воды» (PDF) . ЭОС . 86 (42): 397–402. Бибкод : 2005EOSTr..86..397H . дои : 10.1029/2005EO420002 . Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2010 г. Проверено 30 апреля 2010 г.

[5] Брюнинг, М.; Салинг, Х.; Макдональд, ИК; Дин, Ф.; Борманн, Г. (май 2010 г.). «Происхождение, распространение и изменение асфальта на холме Чапопоте, южная часть Мексиканского залива». Морская и нефтяная геология . 27 (5): 1093–1106. doi : 10.1016/j.marpetgeo.2009.09.005 .

[6] Маркон, Ю.; Салинг, Х.; Макдональд, ИК; Винтерстеллер, П.; дос Сантос Феррейра, К.; Борманн, Г. (1 июня 2018 г.). «Медленные вулканы: интригующее сходство между морским асфальтом и базальтовой лавой». Океанография . 31 (2): 194–205. дои : 10.5670/oceanog.2018.202 .

[nsf.gov-pressrelease-7] Перейти обратно: ^а ^б Кристофер Фарвелл; Сара С. Бэгби; Брайан А. Кларк; Морган Солоуэй; Роберт К. Нельсон; Дана Йоргер; Ричард Камилли; Тесса М. Хилл ; Оскар Писарро и Кристофер Н. Роман (25 апреля 2010 г.). «Ученые обнаружили подводные асфальтовые вулканы» . Пресс-релиз 10-065 . Национальный научный фонд . Проверено 30 апреля 2010 г.

[8] Табличка 3-A Геологической службы США. Бюллетень 321. 1907 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]