船体残骸揭示水下泥石流之谜
时间:2017-12-07

  船体残骸揭示水下泥石流的奥秘 - 新闻 - 科技网

  1942年,二战中期,维吉尼亚州的油轮在墨西哥湾的密西西比河河口发生故障,等待货物卸到附近的新奥尔良。但是,它没有成功。来自德国U-507潜艇的三枚鱼雷导致这艘船被吞没并沉入海中。有27名船员遇难。

  过去将近六十年,弗吉尼亚已经被遗忘在海底。空的甲板装饰着珊瑚,舷窗鱼在解决。同时,数十亿美元的海外能源产业昼夜不息。

  到2001年,一个石油和天然气勘探队在用声纳扫描海底时发现了弗吉尼亚的残骸。今天,它又一次成为主力:然而,这不是运输石油的油轮,而是帮助考古学家和地质学家了解墨西哥湾的水下泥石流。有时候大的山体滑坡会威胁到船只的历史残骸,并对石油管道和油井造成灾难性的损失。

  尤其是,过去16年的残骸运动正在帮助研究人员了解天气的相对较小的变化如何能够重塑海床,而飓风等主要天气事件则是如此。

  弗吉尼亚州位于墨西哥湾大陆架边缘,距离路易斯安那州海岸约200米。路易斯安那州立大学Baton Rouge地质学家Sam Bentley解释说,由于密西西比河在该地区堆积了大量的松散沉积物,该地区是水下泥石流的热点。随着时间的推移,沉积物逐渐积累,形成巨大的物体,从大陆架上分离,滑落。

  这种山体滑坡令监管机构和石油天然气行业感到担忧。这至少有两个原因。首先,沉积物从海底管道的底部滑落,使后者悬浮在水中,更容易受到断层破坏。同时,这些厚度可达30米的山体滑坡,切割管道等基础设施。例如,2004年伊凡飓风造成的泥石流摧毁了16口油井,造成了泄漏。

  弗吉尼亚残骸的发现为地质学家提供了意想不到的见解,使他们能够研究这些机体的移动速度。 2006年,联邦政府(管理5公里以上的海域)开始调查弗吉尼亚州。他们的发现令人十分困惑:一艘重达一万吨的残骸从2004年描绘的位置向海中移动了370米。

  研究人员认为,可能的原因是2004年和2005年席卷墨西哥湾的暴风雨。地质学家早就知道,大雨会带来大浪,从而在海底产生压力差。这种影响导致海底沉积物中天然存在的甲烷气泡相互接触和膨胀,从而液化附近的泥土。这个过程释放了碎片,并沿途运送了150米长的船体。

  美国地质调查局的另一组研究人员于2017年返回调查残骸时,发现它正在向海上移动60米。科学家再一次困惑:这次没有什么大的风暴来推动它的进步。

  宾利(Bentley)最近的一项研究可能会解释发生了什么事情。 2012年,联邦海洋能源管理局(BOEM)负责监督联邦水域的海上作业,资助宾利和USGS研究人员调查密西西比三角洲附近100平方公里范围内的泥石流。该地区有大量的油气井,有垂直和水平的管道。

  该小组绘制了潜在的泥石流热点,从海底提取了9米长的岩芯,并测量了海底沉积物的移动。他们还分析了天气和其他记录,以确定在没有飓风或其他大风暴的情况下究竟是什么驱动沉积物运动。

  研究人员得出这样的结论,即冬天经常在墨西哥湾上空移动的冷空气往往会激起海浪,造成压力差,从而有助于将沉积物每年移动1米。宾利说冷锋也帮助解释了弗吉尼亚近年来的运动。一定是像飓风一样,精力充沛的物体会使船体移动,所以冬天很可能是冷锋。

  这一发现对于阻止石油泄漏和保护历史船体具有重大影响。根据联邦法律,海洋石油和天然气公司需要保护文物免受工业运营。以弗吉尼亚州为例,BOEM已经禁止公司在飞机残骸300米范围内钻井,铺设管道或者抛锚。但是,移动船体的残骸使得工业不在缓冲区的努力复杂化了。 (宗华编)

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