Mud volcanoes : a review

Abstract

Mud volcanoes are pathways through and within which buried argillaceous loose sediments and lithified
rocks are altered and transported back to the Earth’s surface. The types of mechanisms of formation, maintenance
and triggering of this natural, sedimentary recycling-process vary largely whereby external as well as internal properties
of mud volcanoes differ greatly. Sizes range from millimetres to kilometres, shapes from caldera-like collapse
structures to protruding cones, grade of activity from hardly noticeable to hazardous marked by kilometre-high
flares of fire and emissions from flowing, low-viscosity and water-dominated to high-viscosity, toothpaste-like
muds. Typically, mud volcanism also involve voluminous emissions of methane and carbon dioxide.
Of the roughly 2000 onshore and offshore mud volcanoes known today, most are located and act either along active,
convergent plate boundaries although several examples are known from passive continental margins and continental
interiors marked by high sediment accumulation rates. Evidently, mud volcanism is a pressure-dependant
process.
As relatively unexplored windows into the Earth’s interior, worldwide occurring hazardous geological features and
significant contributors to global atmospheric and hydrospheric gas budgets, mud volcanoes are of high scientific,
economical, environmental and societal interest.

Abstract (Swedish)

Slamvulkaner är geologiska fenomen inom vilka överlagrade leriga sediment och bergarter omvandlas
och återförs till markytan. Av de drygt 2000 (terrestra och marina) slamvulkaner som är kända idag finns
och verkar så gott som alla antingen längs aktiva, konvergerande plattgränser eller inom andra områden präglade av
kompression och/eller höga sedimentationshastigheter.
Vidden av mekanismer och processer genom vilka denna tryck- och temperaturberoende, naturligt förekommande,
sedimentära återvinningsprocess kan initieras och utvecklas är omfattande varför slamvulkaners yttre såväl som
inre egenskaper – storlek, morfologi, aktivitetsgrad, innehåll - varierar kraftigt. Vissa är anonyma bildningar som
endast framträder genom små utsläpp av högviskösa leror från millimeterbreda sprickor i markytan. Vissa omfattar
kilometervida landskapssystem som mer eller mindre regelbundet släpper ifrån sig tiotusentals kubikmeter lågviskösa,
vattenmättade leror och betydande mängder (ofta självantändande) växthusgaser.
Slamvulkaner är fortfarande relativt outforskade. Då de släpper ut betydande mängder metan och därmed spelar en
viktig roll i det globala klimatsystemet samt regelbundet åstadkommer stor materiell, biologisk och ekologisk skada
är de och processerna som bildar dem av stort vetenskapligt, ekonomiskt och samhällsmässigt intresse.

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning: Vulkanism associeras av de flesta med magmatisk aktivitet och väldiga lavaflöden. Trots detta finns det över hela världen tusentals exempel på ”vulkaner” som oftast inte alls har med magmatism att göra – slamvulkaner. Slamvulkaner drivs genom helt andra och mycket ytligare processer.
Slamvulkaner kan bildas i olika miljöer på en rad olika sätt vilket medför att egenskaper såsom storlek, utseende, intensitet och sammansättning varierar kraftigt. På ytan uppträder de som allt från små, anonyma sprickor till väldiga, dynamiska landskapssystem präglade av tusentals år av kontinuerlig aktivitet. Trots detta betraktas slamvulkaner vanligen som ett enhetligt fenomen genom vilka leriga, lösa, gas- och vattenmättade sediment och omvandlade bergarter återförs till markytan eller havsbotten. I regel sker dessa processer med hjälp av stora mängder växthusgaser vilket innebär att slamvulkaner har en betydande roll i den naturliga klimatdynamiken och därmed är av stort vetenskapligt intresse. De skulle även kunna tänkas utgöra en stor ekonomisk resurs som möjliga källor för naturgas. Vidare kan slamvulkaner, precis som magmatiska vulkaner, orsaka förödande naturkatastrofer. Detta är just nu fallet på Java i Indonesien där en slamvulkan kallad LUSI sedan maj 2006 dagligen släpper ifrån sig tiotusentals kubikmeter lättflytande lera som bokstavligen talat dränker alltmer omfattande arealer och tvingar tusentals människor att överge sina hem och odlingsmarker. Försök att såväl minska som avleda flödet har hitintills misslyckats. Ingen förutsåg LUSIs utbrott och ingen vet heller hur länge det kommer att fortgå. Då det dessutom spekuleras i att mänsklig aktivitet i form av ett storskaligt borrningsprojekt kan ha varit den utlösande faktorn, blir det tydligt att vi har mycket att vinna på att intensifiera och utveckla forskningen kring de hitintills relativt okända slamvulkanerna och de processer som bildar dem.

• author: Åkesson, Maria
• supervisor: Karin Högdahl; Leif Johansson
• organization: Department of Geology
• alternative title: Slamvulkaner : en översikt
• year: 2008
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: mud volcanism, mud volcanoes, methane, climate dynamics, LUSI
• publication/series: Dissertations in Geology at Lund University
• report number: 219
• language: English
• id: 2335334
• date added to LUP: 2012-01-31 14:35:36
• date last changed: 2012-01-31 14:35:36