2007-01-012024-05-17https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/671789摘要：本年度研究共分成四個部份：(1) 高屏峽谷以東活動大陸邊緣區域之沉積物地化參數變化，藉由沉積體系內硫酸鹽還原作用在甲烷水合物存在的影響下之變化程度及甲烷與硫酸鹽還原作用之密切關係來探討高屏峽谷以東活動大陸邊緣區域甲烷水合物賦存之可能性；(2) 福爾摩莎海脊及甲烷礁區域之沉積物地化參數變化，以尋找因冒氣或甲烷水合物賦存而沉積物地化參數異常之區域，並進一步瞭解地化參數異常與天然氣水合物存在之關係；(3) 委派研究生及助理前往美國WHOI進行為期兩個星期的TowCam研習訓練課程，加強TowCam系統之必要軟硬體的操作能力；(4) 與日本JAMSTEC合作於福爾摩莎海脊等三個區域進行了ROV的潛行拍攝調查工作，且得到了非常豐碩的成果。 本研究分析項目包括間隙水溶解硫化氫、硫酸鹽、氯離子濃度與沉積物pyrite-S、AVS、有機碳、碳酸鈣含量及含水量等項目。 高屏峽谷以東活動大陸邊緣區域的研究結果發現，枋寮海脊水深約291m之測站GT39(GT24)為活動冒氣區域，gas flare高度達50公尺，其間隙水硫酸鹽濃度呈現快速遞減的趨勢，溶解硫化氫濃度亦可高達8800M之多，沉積物pyrite-S含量亦呈現異常高值。枋寮海脊南端測站GT4於表層pyrite-S含量即已達200mole/g之高值，硫酸鹽與氯離子濃度隨深度呈遞增的現象，且超過一般海水值，顯示可能受到天然氣水合物於沉積物中形成作用的影響。測站GT4表層碳酸鈣含量亦呈現高值，可能為另一個天然氣水合物存在的證據。枋寮峽谷測站呈現低pyrite-S含量但硫酸鹽還原較快之現象，高的有機碳沉降通量可能是造成這些峽谷測站硫酸鹽還原速率較快的原因。 本研究於福爾摩莎海脊區域的研究結果發現，福爾摩莎海脊山頂上發現至少5處正在冒氣的區域，gas plume的高度可高達225至375公尺，且呈現間階性噴發的現象。冒氣測站GTF2不僅呈現異常高pyrite-S含量且於200cm以深的沉積物中發現許多碳-13值偏低的自生性碳酸鈣的結塊及vent tube構造（13C < -46&#8240;），顯示沉積物呈現明顯甲烷厭氧氧化作用，可能為甲烷移棲及天然氣水合物存在的證據。福爾摩莎海脊以北之山脊測站GTF7之間隙水氯離子與硫酸鹽濃度明顯偏離一般海水值，可能受天然氣水合物解離或形成反應的影響。 本研究於甲烷礁研究區域亦發現異常高pyrite-S及碳酸鈣含量之測站GTKL4，顯示測站GTKL4亦可能為甲烷冒氣區域。間隙水氯離子與硫酸鹽濃度明顯偏離一般海水值，顯示氯離子及硫酸鹽濃度受到稀釋作用的影響，可能為天然氣水合物解離或形成反應所造成。 本研究於福爾摩莎海脊之ROV探測結果中，清晰地拍攝到福爾摩莎海脊山脊頂之海床上佈滿了許多貽貝（Bathymodiolus platifrons）及螃蟹（Shinkaia crosnieri）生長，顯示此區域甲烷及硫化氫通量異常之高。此外，位於細菌叢覆蓋之沉積物硫酸鹽濃度快速遞減且產生高濃度之硫化氫及pyrite-S。本研究亦於部份樣品發現異常之氯離子偏低的現象，顯示可能為天然氣水合物解離的結果。本次ROV探測亦利用氣體收集器收集由貽貝叢中冒出之甲烷氣，這些甲烷氣立即於氣體收集器中形成白色之天然氣水合物，顯示本研究區域已存在天然氣水合物形成的條件，只要有良好的覆蓋封閉環境，天然氣水合物即能形成。