Войти
Зона стабильности газовых гидратов, сокращенно GHSZ, также называемая зоной стабильности гидрата метана (MHSZ ) или зоной стабильности гидрата (HSZ ), относится к зоне и глубине морской среды, на которых клатраты метана естественным образом существуют в земной коре.
Стабильность газового гидрата в первую очередь зависит от температуры и давления, но и от других переменных такие как состав газа и ионные примеси в воде влияют на границы устойчивости. На наличие и глубину залежи гидрата часто указывает наличие отражателя, имитирующего дно (BSR). BSR - это сейсмическое отражение, указывающее нижний предел устойчивости гидрата в отложения из-за разной плотности гидратонасыщенных отложений, нормальных отложений и отложений, содержащих свободный газ.
Верхний и нижний пределы HSZ, а также его толщина зависит от местных условий, в которых встречается 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 приблизительно 150 метров. Максимальная глубина зоны устойчивости гидратов ограничена геотермическим градиентом. Вдоль континентальных окраин средняя мощность ВПЗ составляет около 500 м. Верхний предел в океанических отложениях возникает, когда температура придонной воды равна или около 0 ° C и на глубине около 300 метров. Нижний предел HSZ ограничен геотермальным градиентом. По мере того как глубина ниже морского дна увеличивается, температура в конечном итоге становится слишком высокой для существования гидратов. В областях с высоким геотермальным тепловым потоком нижняя граница 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. Используя расположение BSR, а также режим давления и температуры, необходимый для стабильности гидратов, HSZ можно использовать для определения геотермальных градиентов.
Если такие процессы, как осаждение или субдукция переносят 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 от наличия газовых резервуаров влияет на стабильность гидратного слоя. Если это давление существенно изменится, стабильность метанового слоя выше будет изменена и может привести к значительной дестабилизации и диссоциации гидратных отложений. Оползни горных пород или отложений над зоной устойчивости гидратов также могут повлиять на стабильность гидратов. Внезапное снижение давления может высвободить газы или дестабилизировать части гидратных отложений. 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.
