北海道大学/研究生院、冈山大学和日本海洋地球科学技术机构的一个研究小组阐明了南海海槽菲律宾海板块俯冲过程中热分解产生的甲烷和氢气。
世界上最大的天然气水合物(主要含有微生物甲烷)和世界上产量最大的水溶性天然气分布在南海海槽和相模海槽周围。微生物甲烷是由氢气(H2)和二氧化碳(CO2)制成的,虽然沉积层中有足够的CO2,但有机质很少,不能很好地获得H2,所以微生物产生如此大量的原因甲烷产量未知。
研究小组推测,地下深处会产生大量氢气。利用最新数据,我们分析并研究了地下深处沉积有机物热分解产生的甲烷和氢气、氢气的运动以及微生物甲烷的产生。
结果,在纪伊半岛沿岸的熊野海附近,热解产生的甲烷和氢气持续了约220万年,迄今为止,甲烷和氢气的产量已达到约1亿吨。南海海槽每 5,900 公里产生 3 立方米/公里的甲烷(约为日本年消耗量的 5 倍),而产生的氢气量估计更高。在菲律宾海板块的俯冲带(约 2000 公里),有人认为正在产生大量的甲烷和氢气,而且这种情况仍在发生。甲烷和氢气的产生带与同一板块的地震破裂带重叠,预计地震会释放出甲烷和氢气,有助于天然气资源的形成。
热解产生的甲烷可能会导致该地区活跃的甲烷外流和泥火山,或者可能形成深层甲烷池。还有储存氢气的可能性。菲律宾海板块俯冲带持续产出甲烷和氢气已被揭示,未来资源勘探有望取得进展。