由气候变暖引起的从壳内断层辐射的CO<sub>2</sub>脉冲

由气候变暖引起的从壳内断层辐射的CO₂脉冲

摘要: 碳捕获和地质储存是抑制大气中CO₂含量增加的潜在途径。了解断层的作用,无论是作为CO₂流动的障碍体还是通道,都是预测长期地质储存场地完整性的关键。特别值得关注的是地球化学反应对断层密封性的影响和地震活动及应力状态对断层稳定性的影响。本文研究了CO₂从犹他州一个断裂的天然CO₂气藏渗漏135 000年的古记录,测定了由富CO₂流体沉淀形成的碳酸盐岩脉的U-Th年龄及其同位素和微量元素的组成。该岩脉地球化学特征随时间的变化表明,CO₂从更深的地层脉冲式注入到储集层。这些气体脉冲式注入之后,CO₂地面渗漏率增加几个数量级。我们说明,每次脉冲式注入发生在冰期向间冰期过渡期,当地气候开始变暖之后100~2 000年。CO₂渗漏率增大是断裂开放的结果,断裂开放可归因于水文地质状况的变化、游离气顶的间歇性存在或者断裂附近地区地壳后冰川期的卸载作用。