李子坤,王 赟,陆敬安,于光明,王祥春

(1.中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,地质过程与矿产资源国家重点实验室MWMC研究组,北京100083;2.中国地质调查局广州海洋地质调查局,广东广州510075;3.北京多分量地震技术研究院,北京100029)

天然气水合物(gas hydrate)是烷类气体(主要为甲烷)分子被包裹在水分子内,在相对高压低温的自然条件下形成的“笼状”结晶复合物。天然气水合物矿藏最早发现于20世纪60年代,因其可分解释放甲烷气体,故被看作化石能源的潜在替代品之一[1]。按照成藏地理环境的不同,天然气水合物主要分为陆地天然气水合物和海洋天然气水合物,分别分布于陆上永久冻土带和海上近海大陆坡沉积层中。目前,天然气水合物的研究与勘探调查已经在30多个国家和地区展开,其中,以海洋天然气水合物研究居多。总体上看,少数国家和地区的天然气水合物开发已进入探索试验开采阶段,水合物勘查识别和实验测试技术相对成熟。

海洋天然气水合物(以下简称水合物)储层的形成机理在学术上尚不明确,但气源是形成水合物储层的必要条件之一[2]。以我国南海北部水合物的形成机制为例,由于神狐海域新生代沉积盆地生物气含量丰富,水合物的形成以生物气作为主要气源;而在东沙群岛的东南部,在深部生成了大量热解气,与较浅部产生的生物气合并,共同作为水合物生成的气源[3]。气体可沿活动断裂或底辟构造体运移至适合天然气水合物析出的低温高压区域——即天然气水合物稳定带(gas hydrate stability zone,GHSZ),在此转化为固态水合物,以扩散状、脉状、块状或结核状形式赋存。……