气体水合物融化对海底斜坡不稳定性的影响

在考虑温度、压力、孔隙水化学及平均粒径分布对平衡影响的基础上，本文提出了海洋沉积物中气体水合物的热力学化学平衡理论模型，该模型用新的、基于能量守恒定律焓形式基础上的公式表示。模型表明温度压力增加时，为了与周围环境中的水体保持化学平衡，水合物带顶部的水合物将分解，这一结论与实验结果一致。 文章第二部分通过对挪威陆缘巨型滑坡Storegga滑坡的分析，说明了该模型的应用，计算时考虑了末次冰期及末次冰消期后最重要的两个变化（即海平面变化引起的静水压力变化及海水温度增加）。模拟结果表明，气体溶解度变化引起气体水合物熔融，从而诱发了Storegga陆坡下部的牵引式破坏。另外，利用该模型还进一步得到与以前观点相反的预测结果；以前认为水合物分解只能发生在气体水合物稳定带的底部，本模型的计算结果表明水合物带顶部的水合物先发生分解，这一预测结果目前已得到实验验证。

中挪威陆缘沉积物矿物学及微细构造的发育研究

为了了解Storegga滑坡的成因机制，在滑坡附近区域的钻孔中取了一系列样品进行矿物学及微细构造分析。结果表明，从Brygge（始新世-早中新世）到Kai（早中新世-晚上新世）一直到Naust层（晚上新世-现在），岩性分别为富高岭石软泥-富蒙脱石含化石的粘土质软泥-伊利石为主的半远洋沉积和冰期沉积。我们认为这些沉积物是风化层剥蚀、气候变冷时物理风化作用加剧以及晚新生代冰川作用周期开始发育共同影响的结果。第四纪沉积受气候控制，洋流搬运物质发生混合，细粒沉积物可能来自法罗群岛周边地区，具有宽矿物光谱的较粗粒冰期沉积来自北海和斯堪的纳威亚大陆。在温暖气候期，洋流是最重要的控制因素，因此此时形成的沉积物粒度较细，且比冰期沉积含更高的蒙脱石。可以肯定的是温暖气候期形成的细粒沉积与冰期较粗粒沉积之间矿物组成的不同并不能解释本区冰期海相／半远洋沉积作为滑坡滑动面这一现象，我们认为造成这一现象的原因可能在于沉积物粒径的变化。另外，观察到了某种特殊孔洞，这种孔洞可能是气体水合物分解留下的痕迹。