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西伯利亚冻结中的时间炸弹:为何坑洞只在亚马拉与吉丹半岛爆发?

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自2014年在西伯利亚北部的亚马拉半岛首次发现巨大坑洞以来,科学家们一直在追问它们的成因。首个坑洞直径约30米,深度超过50米,周围散落着喷出物,显露出爆炸的痕迹,坑壁笔直得近乎机器挖掘般。此类坑洞被统称为气体排放坑(GECs)。最新的研究提出一个新的解释:深部热量与地质断层系统共同作用,可能在这里产生足以爆炸的压力,推动地下气体和物质涌出。

西伯利亚冻结中的时间炸弹:为何坑洞只在亚马拉与吉丹半岛爆发?

初次发现与关键特征:Yamal坑洞的地质证据

2014年,首个坑洞出现在Yamal半岛。它的直径约30米,深度超过50米,周围有喷出物,暗示爆炸源头。坑壁垂直,近似笔直,像是被机械挖掘的结果。如今这些坑洞被归类为GECs,代表地下气体压力释放所形成的地表特征。这一发现促使科学家持续探讨冻土层变化与气体排放之间的关系。

初次发现与关键特征:Yamal坑洞的地质证据

旧理论的局限:为何冻土内部进程不足以解释?

此前的模型认为,若冻土内部过程(如气体水合物崩解、地下冰的稳定性改变)被触发,GECs 应在其他冻土区也会出现。然而研究团队指出,靠冻土内部过程提供的气腔体积,难以解释观测到的爆炸力量与喷出物的规模。挪威奥斯陆大学的地球科学家 Helge Hellevang 指出:『如果冻土内部过程是主因,理论上GECs应在其他区域也出现,事实并非如此。』

旧理论的局限:为何冻土内部进程不足以解释?

新模型:深部热量与断层系统推动地下爆炸

研究团队提出的模型认为,来自冻土之下更深处的热量与天然气通过岩石断层系统泄出,提供足以炸开地下并冲出气体与物质的压力。这个想法与亚马拉与吉丹半岛位于全球最大的天然气储备区的地质背景相符。与此同时,气候变化也可能让坑洞更易暴露,因为湖泊形成会使冻土盖层变薄,从而让气体更容易突破罩门。该模型仍需通过现场测量数据来验证。

新模型:深部热量与断层系统推动地下爆炸

向实证迈进:未来的验证与意义

这项研究为理解西伯利亚坑洞提供了更完整的框架,但最终仍需通过实际观测来验证。论文发表于 Science of the Total Environment。若未来的数据支持这一理论,我们将更清晰地理解气体释放如何与气候变化互动,以及为何这些独特的地质现象在特定区域出现。

向实证迈进:未来的验证与意义