Home JOURNAL HEADINGS Author Index SUBJECT INDEX INDEX OF ORGANIZATIONS Article Index
 
Arctic: ecology and economy
ISSN 2223-4594
RuEn
Advanced
Search
ABOUT|EDITORIAL|INFO|ARCHIVE|FOR AUTHORS|SUBSCRIBE|CONTACTS
Home » Archive of journals » Volume 11, No. 1, 2021 » Deformation tectonic waves as a possible trigger mechanism for the activation of methane emissions in the Arctic

DEFORMATION TECTONIC WAVES AS A POSSIBLE TRIGGER MECHANISM FOR THE ACTIVATION OF METHANE EMISSIONS IN THE ARCTIC

JOURNAL: Volume 11, No. 1, 2021, p. 42-50

HEADING: Research activities in the Arctic

AUTHORS: Garagash, I.A., Lobkovsky, L.I.

ORGANIZATIONS: P. P. Shirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of Sciences, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

DOI: 10.25283/2223-4594-2021-1-42-50

UDC: 550.34.09

The article was received on: 27.10.2020

Keywords: permafrost, gas hydrates, climate warming, phase transition, lithosphere, Aleutian subduction zone, deformation tectonic waves, astenosphere, solidus temperature, seismogenic trigger mechanism, methane emission

Bibliographic description: Garagash, I.A., Lobkovsky, L.I. Deformation tectonic waves as a possible trigger mechanism for the activation of methane emissions in the Arctic. Arktika: ekologiya i ekonomika. [Arctic: Ecology and Economy], 2021, vol. 11, no. 1, pp. 42-50. DOI: 10.25283/2223-4594-2021-1-42-50. (In Russian).


Abstract:

The authors consider a model of tectonic waves in the lithosphere, caused by the strongest earthquakes in the Aleutian subduction zone and propagating from it into the Arctic shelf and adjacent land areas. They demonstrate that changes in thermodynamic conditions at the boundary between the rigid lithosphere and viscous asthenosphere can generate traveling wave disturbances. The mechanism of this phenomenon is associated with the fact that the rate of movement of the base of the lithosphere, which is the solidus line, does not coincide with the rate of movement of its surface, and the viscous reaction of the asthenosphere becomes a function of the kinetics of the melting process. The emerging traveling tectonic wave generates a decrease in normal stresses in the near-surface layer of the earth’s crust, which, according to the L. I. Lobkovsky hypothesis, leads to the activation of methane emission from the accumulation zones of metastable relict gas hydrates and the onset of sharp warming phases of the actual climate in the Arctic.


Finance info: The research was performed within the framework of the state assignments of the O.Y. Shmidt Institute of Physics of the Earth, RAS (theme no. АААА-А17-117051110248-3) “Study of the mechanics of processes in the lithosphere of the Earth that generate rapid changes in the geo-medium” and P. P. Shirshov Institute of Oceanology, RAS (theme no. 0149-2019-0005) with the support of the RFBR grant 18-05-70012 (Arctic resources).

References:
  1. Лобковский Л. И. Возможный сейсмогенно-триггерный механизм резкой активизации эмиссии метана и потепления климата в Арк­тике // Арк­тика: экология и экономика. — 2020. — № 3 (39). — С. 62—72. — DOI: 10.25283/2223-4594-2020-3-62-72.
  2. Elsasser W. V. Convection and stress propagation in the upper mantle // The Application of Modern Physics to the Earth and Planetary Interiors / Ed. by S. K. Runcorn. — N.Y.: John Wiley, 1967. — P. 223—246.
  3. Melosh H. J. Nonlinear stress propagation in the Earth’s upper mantle // J. Geophys. Res. — 1976. — № 32 (81). — P. 5621—5632.
  4. Гарагаш И. А. Фазовые переходы как возможный источник колебательных движений литосферы // Докл. АН СССР. — 1984. — № 5 (297). — С. 1069—1073.
  5. Магницкий В. А. Слой низких скоростей в верхней мантии Земли. — М.: Наука, 1968. — 29 с.
  6. Губерман Ш. А. D-волны и землетрясения // Вычисл. сейсмология. — 1979. — Вып. 12. — С. 158—188.
  7. Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. — М.: Наука, 1983. — 416 с.
  8. Вольмир А. С. Устойчивость деформируемых систем. — М.: Наука, 1967. — 984 с.
  9. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. — Т. 3. — М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1959. — 460 с.
  10. Любов Б. Я. Теория кристаллизации в больших объемах. — М.: Наука, 1975. — 256 с.
  11. Putnis A., McConnell J. D. C. Principles of mineral behavior. — Oxford; Boston, 1980. — 304 p.
  12. Govers R. Dynamics of lithospheric extension: a modeling study // Geologica Ultraiectina. — 1995. — Vol. 105. — 240 p.
  13. Колосова Е. А., Лукк А. А., Серова О. А., Сидорин А. Я. Природные и техногенные источники триггерной активности сейсмичности и сейсмический шум // Наука и технол. разработки. — 2015. — Т. 94, № 4. — С. 30—43.
  14. Metivier L., Viron O., Conrad C. P. et al. Evidence of earthquake trigger-ing by the solid earth tides // Earth Planet. Sci. Lett. — 2009. — Vol. 278. — P. 370—375.
  15. Якушев В. С. Природный газ и газовые гидраты в криолитозоне. — М.: ВНИИГАЗ, 2009. — 192 с.

Download »


© 2011-2021 Arctic: ecology and economy
DOI 10.25283/2223-4594