オルカ盆地は、メキシコ湾北部のミシシッピ川河口から南西に約300km、ルイジアナ 大陸斜面に位置する中腹の岩盤状のミニ盆地です。[1]この地域のミニ盆地の中では、無酸素塩水の大きな塩水プールがある点で独特です。このプールは面積がおよそ123 km 2 (47 sq mi)、深さは最大220 m (720 ft) [2]、メキシコ湾の水深2,400 m (7,900 ft) [1] の下にあり、下にあるジュラ紀のルアン塩が溶解して形成されました。容積が13.3 km 3 (3.2 cu mi) のこのプールは、約36.2億トンのルアン塩層が海水に溶解して形成されました。[2]この盆地は進行中の塩性地質構造によって形作られ、塩性ダイアピルに囲まれています。[1]
深海掘削プログラム(DSDP)の第96レグ中にオルカ海盆で採取された多数のコアでガス水和物が検出されました。コアは水深2,412メートル(7,913フィート)の618番孔と618A孔から回収され、618番孔でガス水和物が発生した最初の証拠が見つかりました。水和物は、コア618-4の上部セクションの85 fbsf(26 mbsf)の灰色泥中に観察され、直径数ミリメートルの白い結晶がいくつか含まれていました。618A番孔では、618A-2と618-3の両方のコアで62~121 fbsf(19~37 mbsf)の範囲でガス水和物が観察され、コア618A-3全体に水和物が分布していました。水和物の大きさは直径数ミリメートルからおそらく1センチメートルまでの範囲で、白色であった。[3]
軽いδ13C値に基づくと、ハイドレートガスの起源は生物起源です。研究者らはまた、一部のハイドレートがコアの砂層で発生しているように見えることにも注目しました。メキシコ湾の他のガスハイドレートの発生とは対照的に、ガスハイドレートはミニ盆地の断裂した断層縁ではなく、ミニ盆地内で発見されました。[4]また、ガスハイドレートの発生深度は、黒色の有機泥や黄鉄鉱を多く含む泥の存在と一致することも注目されました。[3]
研究地としてのオルカ盆地の重要性
オルカ盆地は、北米とメキシコ湾に影響を及ぼしたローレンタイド氷床からの融解水の流れの歴史を含む、氷河期と氷河期終焉の変化を理解する上で重要です。 [5]オルカ盆地を埋める堆積物には、少なくとも過去25,000年間のミシシッピ川デルタの南にあるルイジアナ大陸斜面の古環境と古海洋学の重要な記録が含まれています。 [6] [7]この盆地の位置のため、その堆積物に保存されている古環境プロキシ、例えばプランクトン性有孔虫、安定同位体比、堆積物のテクスチャの変化、再加工された石灰質ナノ化石は、最後の氷河終焉時にメキシコ湾のミシシッピ川を流れ下った融解水の洪水の影響と年代も記録しています。[8] [9]
さらに、メキシコ湾で水深66 fbsf(20 mbsf)を超える深さからガスハイドレートが回収された唯一の記録は、オルカ盆地のDSDPサイト618で発生しました。[10]オルカ盆地からの生体起源メタンハイドレートの回収は、堆積物/水界面での塩分濃度が高いことからも重要です(塩分濃度は紅海(塩分濃度240-260 PSU)のほぼ5倍)。値は深さとともに急速に減少し、約98 fbsf(30 mbsf)で一定になりました(48-56 PSU)。[3]オルカ盆地の両方のサイトから回収されたハイドレートは85-121 fbsf(26-37 mbsf)の範囲にあり、塩分濃度の低下の物理的証拠です。
オルカ海盆は、有機物、栄養素、金属の運命を研究するのに理想的な環境を提供します。溶解物質の消費または生成を調べると、それらの物質が海水とどのように混ざるかについての洞察が得られます。水深2,220メートル(7,280フィート)から2,245メートル(7,365フィート)では、アンモニウムの分布は、海水とアンモニウムの控えめな混合を反映しています。[11]水深2,200メートル(7,200フィート)では、硝酸塩がないため、脱窒作用が大幅に制限されます。[11]硝酸塩がないため、マンガンと鉄の酸化物がより多く存在し、鉄還元細菌とマンガン還元細菌も多く存在します。異なる水深で物質の存在が変化することは、どのような従属栄養個体群が存在するかを示しています。水深2,225メートル(7,300フィート)以下では、検出可能な溶存硫化物が増加しており、細菌による硫酸還元が有機物分解の主な方法であることを示しています。[11]
参考文献
- ^ abc Meckler, AN, et al., 氷期から完新世にかけての陸源有機物のメキシコ湾オルカ盆地の堆積物への流入、地球惑星科学レター272 (2008) 251–263。
- ^ ab Pilcher, RS および Blumstein, RD 2007. メキシコ湾北東部オルカ盆地の塩水量と塩溶解速度。AAPG 速報; 91; 第 6 号; p. 823-833。要約
- ^ abc DSDP Leg 96 Shipboard Science Party 1986. DSDP Leg 96 Shipboard Science Party. Site 618 初期レポート。 DSDP Leg 96。ワシントン (米国政府印刷局): DSDP、1986、399-407。
- ^ Milkov and Sassen 2000. Milkov, A.、および R. Sassen。「メキシコ湾大陸棚斜面の天然ガスハイドレート安定帯の厚さ」海洋および石油地質学17、第 9 号 (2000): 981-991。
- ^ Poore, RZ, Verardo, S., Caplan, J., Pavich, K. and Quinn, T., 2011. Planktic Foraminiferal Relative Abundance and Trends in Gulf of Mexico Holocene Sediments. in Tunnell, JW, Felder, DL, Earle, SA, Buster, NA, Holmes, CW and Camp, DK eds., p. 367-379. Gulf of Mexico Origin, Waters, and Biota: Volume 3, Geology (Vol. 3). College Station, Texas, Texas A&M University Press. ISBN 978-1-603-44290-9 .
- ^ Flower, BP, Kennett, JP, 1995, 「メキシコ湾最終氷期中の気温と塩分濃度の変化に対する生物の反応」、 Stanley, SM 編、p. 209–220。過去の地球規模の変化が生命に及ぼした影響:ワシントン D.C.、全米科学アカデミー出版、全米研究会議地球物理学研究。ISBN 978-0-309-05127-9。
- ^ Kennett, JP, Elmstrom, K. および Penrose, N., 1985.メキシコ湾オルカ盆地における最後の氷河期:高解像度プランクトン性有孔虫の変化。古地理学、古気候学、古生態学、50(2-3)、pp.189-216。
- ^ Brown, P., Kennett, JP and Ingram, BL, 1999.北米とメキシコ湾北部における散発的な完新世大洪水の海洋証拠。古海洋学、14(4)、pp.498-510。
- ^ Marchitto, TMおよびWei, KY、1995年。再加工された石灰質ナノ化石によって明らかにされた、最終氷期中のローレンタイド融解水のメキシコ湾への流れの歴史。地質学、23(9)、pp.779-782。
- ^ Hutchinson, DR, Ruppel, CD, Roberts, HH, Carney, RS and Smith, M., 2011. Gas hydrates in the Gulf of Mexico. in Tunnell, JW, Felder, DL, Earle, SA, Buster, NA, Holmes, CW and Camp, DK eds., p. 247-276. Gulf of Mexico Origin, Waters, and Biota: Volume 3, Geology (Vol. 3). College Station, Texas, Texas A&M University Press. ISBN 978-1-603-44290-9 .
- ^ abc Cappellen, Philippe (1998年8月21日). 「成層海洋盆地(オルカ盆地、メキシコ湾)の酸素‐無酸素遷移におけるマンガンと鉄の生物地球化学循環」.環境科学技術. 32 (19): 2931-2939. doi :10.1021/es980307m . 2022年4月28日閲覧。
外部リンク
- カーニー、ボブ、海の中の湖、海洋探検家
- 深海掘削プログラム報告書および出版物 – 第 96 巻
北緯26°56′46″ 西経91°20′44″ / 北緯26.94611° 西経91.34556° / 26.94611; -91.34556
