地中海区域海底麻坑的高分辨率地理数据库：海洋地貌分析与流体渗漏研究

研究人员针对地中海海域广泛分布的麻坑(pockmarks)开展系统性研究，构建了包含7,516个麻坑的高分辨率地理数据库。该研究整合多波束测深、地震反射等技术数据，揭示了麻坑形态特征（直径达3.2km，密度3.4个/km2）与流体渗漏(fluid flow)、断层构造的关联性，为海底基础设施规划、生态系统保护及碳氢化合物勘探提供重要科学依据。成果发表于《Scientific Data》。

　　

研究背景与科学问题
海底麻坑作为流体渗漏(fluid flow)的典型地貌特征，其形成机制与甲烷(CH₄)、二氧化碳(CO₂)等气体释放密切相关。地中海作为板块碰撞形成的半封闭海域，地质活动频繁，麻坑密度高达3.4个/km²，但此前缺乏系统性数据库。这些凹陷结构不仅影响海底电缆、风电设施的安全部署，还孕育独特的化能合成生态系统，同时可能指示油气藏位置。如何整合碎片化的麻坑数据，揭示其分布规律与地质控制因素，成为亟待解决的科学问题。

研究设计与技术方法
意大利罗马大学、国家研究委员会(CNR)的Daniele Spatola团队通过文献计量分析，收集了1970年以来的6,000余篇文献数据，结合MAGIC、METIQ项目资料，使用ArcGIS对7,516个麻坑进行地理编码。关键技术包括：1) 基于EMODnet Bathymetry的100米分辨率DEM数据空间分析；2) 多波束(multibeam)与地震反射(seismic reflection)数据融合；3) 欧氏距离(Euclidean Distance)算法计算麻坑与断层间距；4) 形态参数统计（直径、深度、横截面形状）。

研究结果

1. 形态分类
   麻坑按尺寸分为四类："单元"(Unit，1-10米)、"常规"(Normal，10-250米)、"巨型"(Giant，>250米)和"超级"(Mega，达3.2公里)。横截面呈U/V型，坡度6°-18°，与断层系统显著相关（如西西里海峡的圆形麻坑案例）。

1. 流体活动证据
   通过ROV影像（图2a）与多波束水柱数据（图2b）识别活跃麻坑，检测到甲烷气泡羽流(gas flares)。部分区域如亚得里亚海存在混合成因流体（微生物CH₄与热成因CO₂）。

1. 空间分布规律
   麻坑集中分布于第勒尼安海、爱奥尼亚海等板块边界（图3），与上新世-第四纪沉积厚度呈正相关，但与墨西拿蒸发岩无显著关联。

结论与意义
该研究创建了首个地中海麻坑开放数据库（Zenodo DOI:10.5281/zenodo.15425907），证实麻坑形成受控于：1) 断层/裂缝网络；2) 沉积层厚度；3) 流体类型（微生物/热成因）。其科学价值体现在三方面：1) 为海底工程地质风险评估提供基准数据；2) 揭示冷泉(cold seep)生态系统与气体通量的关系；3) 推动对碳循环与深部生物圈的理解。未来可通过整合地球化学与微生物数据，深化对流体-沉积物-生物相互作用的认识。