Filtración de gas natural y formación de roca carbonatada de filtración fría

En las zonas de filtración de gas natural se producen una variedad de efectos bioquímicos y químicos. Los microorganismos que utilizan metano como energía pueden formar tapetes microbianos e incluso arrecifes microbianos y montículos de micrita de varios metros de altura [9, 14, 24-27]. También pueden aparecer organismos con cuerpo macro, como densos enjambres de camarones, mejillones, almejas, gasterópodos y gusanos tubulares [12, 28, 29, 30, 56, 57, 70]. Estos organismos utilizan metano y sus óxidos como fuentes de energía y, a menudo, se caracterizan por tener poblaciones con gran abundancia y baja diversidad. Dado que los hidratos de metano son ricos en iones Ba2 [31, 32], su adición formará barita llena de agujeros [33] y deposición de barita en capas en el área de fuga de metano. En condiciones aeróbicas, el metano es oxidado por microorganismos aeróbicos (oxidación aeróbica de metano), produciendo CO2 (CH4 O2→CO2 · 2H2O) [34]. El CO2 derivado del metano puede disolver los carbonatos (CaCO3 CO2 H2O→2HCO-3 Ca2), lo que provoca la disolución local de los carbonatos y condiciones de pH bajo [35], lo que retrasa la precipitación de los carbonatos y hace que los poros se expandan y provoquen ruptura. En condiciones anaeróbicas, debido a la acción de las bacterias reductoras de sulfato, el metano sufre oxidación anóxica para formar carbonatos y monosulfuros biológicos (2HCO-3 Ca2 → CaCO3 CO2 H2O) [36]. La sobresaturación local de carbonatos biológicos producidos por el metano puede mejorar la precipitación de carbonatos (2HCO-3 Ca2 → CaCO3 CO2 H2O), formando piedra caliza microcristalina coagulada, cementos de aragonito radiales y botrioidales [29, 37 ~ 39, 40 ~ 42]. Es decir, se forman rocas carbonatadas frías. El HS sobresaturado también mejora la precipitación de pirita, a menudo en forma de fresa. El metano es la sustancia con el valor de δ13C más bajo en la naturaleza, con un promedio de aproximadamente -60 ‰ [34, 43, 44]. Por lo tanto, tanto el CO2 producido por la oxidación aeróbica del metano como el carbonato biológico producido por la oxidación anóxica del metano tienen valores de δ13C anormalmente bajos [45-47]. Los depósitos de rocas carbonatadas de filtración fría son signos importantes de sistemas de filtración de gas natural en el fondo marino y evidencia importante que indica la posible existencia de hidratos de gas natural.