南海北部神狐海域天然气水合物成藏特征
南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物分布特征
南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物分布特征郭依群;杨胜雄;梁金强;陆敬安;林霖;匡增桂【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2017(24)4【摘要】神狐海域是我国天然气水合物勘探的一个重点区域,2015年在该区域执行的GMGS3天然气水合物钻探,不仅发现了高饱和度天然气水合物,而且发现了热成因的Ⅱ型天然气水合物.其中的W11井在细粒泥质沉积物中获得了厚度达70多米的水合物层,饱和度平均值达40％,局部层高达53％.本文分析了神狐海域W11井的随钻测井资料,利用各向同性的电阻率模型,基于阿尔奇公式估算了天然气水合物饱和度,并与岩心资料中孔隙水氯离子异常估算的水合物饱和度进行对比,查明水合物在垂向上的变化,再结合地震资料反演的声波阻抗来获得水合物横向分布特征,发现水合物空间分布与储层变化、流体运聚和深部热成因气有关.%The Shenhu area is an important gas hydrate exploration zone.GMGS3 gas hydrate drilling expedition was conducted in this region in 2015.High saturation and thermogenic gas hydrate were identified from logging while drilling and core samples.Gas hydrate saturations were estimated from isotropic Archie equation using different Archie's parameters a and m obtained from density porosity and neutron porosity at Site W11.G-as hydrate saturation was also estimated from pore water freshening.The results show that gas hydrate saturations estimated from resistivity are similar to those from chloride anomalies at Site W11.Gas hydrate saturation has an average value of 40％ with a maximum value of 53％ of the pore space.The gashydrate-bearing sediments is about 70 m.The distribution of gas hydrate was shown from the seismic attribute and core sample analysis.The high saturation at Site W11 was controlled by the reservoir,gas migration and thermogenic gas from deeper sediments.【总页数】8页(P24-31)【作者】郭依群;杨胜雄;梁金强;陆敬安;林霖;匡增桂【作者单位】广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075;广州海洋地质调查局国土资源部海底矿产资源重点实验室,广东广州510075【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.中国南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物成藏特征及机制 [J], 张伟;梁金强;陆敬安;尉建功;苏丕波;方允鑫;郭依群;杨胜雄;张光学2.南海北部陆坡高饱和度天然气水合物气源运聚通道控藏作用 [J], 张伟;梁金强;苏丕波;尉建功;沙志彬;林霖;梁劲;黄伟3.南海神狐海域天然气水合物声波测井速度与饱和度关系分析 [J], 梁劲;王明君;王宏斌;陆敬安;梁金强4.南海北部神狐海域天然气水合物气源混合类型及定量表征 [J], 孙涛;李清平;丁蓉;李丽霞;樊奇;林青5.南海神狐海域天然气水合物饱和度的数值模拟分析 [J], 孙鲁一;张广旭;王秀娟;靳佳澎;何敏;朱振宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南海北部神狐海域天然气水合物成藏模式研究
南海北部神狐海域天然气水合物成藏模式研究苏正;曹运诚;杨睿;吴能友;陈多福;杨胜雄;王宏斌【摘要】南海北部陆坡神狐海域是我国海洋天然气水合物勘探开发研究的重点靶区,独特的水合物成藏特征,难以利用当前观测到的沉积速率和流体流动条件对其成藏机理进行解释和量化说明,对其形成演化模式和控制因素尚不明确.本文构建了海洋天然气水合物形成演化过程的动力学模型,模型的主控参量为海底沉积速率和水流速率,以此计算了神狐海域天然气水合物聚集演化过程,并与饱和度的盐度测试值进行对比.最后,在研究神狐海域地质构造活动和水合物成藏动力学基础上建立了神狐天然气水合物形成演化模式.认为神狐海域当前的天然气水合物是在上新世末—更新世早期断裂体系水合物基础上继承演化而来的,神狐海域天然气水合物形成演化具有典型的二元模式.第一阶段水合物形成发生在距今1.5 Ma之前构造活动形成的断裂体系中,高达50m/ka的孔隙水流动携带了大量的甲烷进入水合物稳定带,导致了水合物的快速生成,在4万年内形成了饱和度达20％的甲烷水合物;第二阶段发生在1.5 Ma以来,泥质粉砂沉积使沉积体渗透率骤减,0.7 m/ka的低速率水流使甲烷供给不足,在海底浅层新沉积体中无法生成水合物,仅在水合物稳定带底部有缓慢的水合物继承增长,并因此形成了神狐海域当前观测到的水合物产出特征,而且水合物资源量仍在减少.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2014(057)005【总页数】11页(P1664-1674)【关键词】神狐海域;天然气水合物;构造活动;成藏模式;数值模拟【作者】苏正;曹运诚;杨睿;吴能友;陈多福;杨胜雄;王宏斌【作者单位】中国科学院广州能源研究所,广州 510640;中国科学院南海海洋研究所,广州 510640;中国科学院广州能源研究所,广州 510640;中国科学院广州能源研究所,广州 510640;中国科学院南海海洋研究所,广州 510640;广州海洋地质调查局,广州 510075;广州海洋地质调查局,广州 510075【正文语种】中文【中图分类】P6241 引言天然气水合物是由小型气体分子和水分子构成的似冰状固态化合物，自然界中分布最为广泛的是甲烷水合物（Sloan，1998）.水合物的形成需要低温高压环境，并且当孔隙水含甲烷浓度超过甲烷溶解度时才能形成水合物，因此，海洋水合物常分布于水深大于300m 的陆坡带（Paull et al.，1996；Xu and Ruppel，1999；Dickens，2001；Bhatnagar et al.，2007）.天然气水合物具有巨大的资源潜力（Milkov，2004），同时，是海洋油气开发工程事故和海底滑坡的重要诱因（Borowski and Paull，1997；Sultan et al.，2004），也是全球碳循环的重要环节（Kvenvolden，1988；Dickens，2003），但对这一系列问题的准确评价依赖于正确理解海底沉积中天然气水合物的聚集演化过程.特定位置水合物的产出特征可通过钻井取芯、孔隙水地球化学、温度异常、速度和电阻率测井以及地震属性等手段量化描述，但却无法透析沉积体中水合物的形成过程和水合物成藏的控制机理.事实上，水合物只是海底复杂系统中的一个重要构成因素，其中包含了气体的动力学输入和输出过程（Dickens，2003），传质形式为扩散和对流（Xu and Ruppel，1999）.世界上大多数水合物气体为生物成因甲烷气，或原位生成，或深部生物气进入上覆水合物稳定带（Milkov et al.，2005）.水合物层中原位生物成因气往往难以满足大量水合物形成的需要，如美国东海岸布莱克海台的水合物成藏（Egeberg and Dickens，1999；Bhatnagar et al.，2007），而美国西部俄勒冈外海水合物脊的水合物形成主要受深源甲烷气控制（Torres et al.，2004）.南海北部陆坡同时具有被动大陆边缘和活动大陆边缘的特点，深部流体活动异常活跃，局部地区热流较高，沉积速率较大，形成了有别于世界典型构造环境的天然气水合物成藏系统，并发现了一系列天然气水合物存在的地质、地球物理、地球化学和生物证据，表明具有良好的天然气水合物资源远景（吴能友等，2009）.南海北部陆坡是目前我国海洋天然气水合物调查研究的重点区域，而神狐海域被认为是其中最有希望的区块之一.基于天然气水合物的产出标志，广州海洋地质调查局在神狐海域水深1108～1235m通过钻探获得了水合物岩芯样品，证实了甲烷水合物的存在（吴能友等，2009；Wu et al.，2008，2010）.早期关于神狐海域天然气水合物成藏的数值模拟研究，主要聚焦于水合物稳定带分布和水合物的赋存状态（Guan et al.，2009），模拟结果与实际观测存在很大差异.最近，苏正等以沉积速率和含甲烷流体的对流速率为主控参数，数值模拟分析了神狐海域SH2站位天然气水合物可能的形成演化过程，推测神狐海域早期断裂系统中形成了高饱和的度水合物，但在后期1.5Ma的快速泥质沉积埋葬中，快速沉积作用和缓慢流体对流导致海底浅层水合物逐渐减少或消失，而在稳定带底部水合物略有增长，最终形成了当前观测到的水合物分布特征（苏正等，2012）.但其研究只是推测在早期的断裂体系中形成了天然气水合物，并没有给出从断裂体系中水合物的生长过程、以及完整的水合物成藏演化过程.毫无疑问，海洋水合物形成演化受控于沉积作用和流体活动，但要完整认识神狐海域天然气水合物的形成演化过程，须基于该区域地质特征和构造活动历史的分析.因此，本文将在神狐海域构造地质的研究基础上，建立海洋天然气水合物形成聚集过程的数学模型，研究早期断裂活动对水合物的聚集演化的影响，解释神狐海域天然气水合物赋存特征，认识地质活动对水合物成藏发育的控制作用.2 地质背景分析神狐海域构造上处于珠江口盆地珠二坳陷白云凹陷（图1），自中新世以来进入构造沉降期，沉积速率高，为天然气水合物发育创造了良好地质条件（吴能友等，2009）.在神狐海域巨厚（1000～7000m）沉积体中，有机质含量为0.2%～1.9%（吴能友等，2009；McDonnell et al.，2000，Wang et al.，2000，Su et al.，2012），提供了水合物发育的物质基础.但浅层沉积中有机质含量普遍偏低，而深部沉积中有机质含量相对较高（Wang et al.，2000），反映了浅层原位生物成因甲烷对水合物形成的贡献很小，气体以深源甲烷为主.沉积取样分析显示沉积物以泥质粉砂和粉砂质泥为主，而且沉积物中未见冷泉碳酸盐岩结核，说明在井孔穿越的地质史上未发生过明显的甲烷游离气泄露，孔隙流体处于非饱和状态.南海北部陆坡区域断裂构造主要为NEE（或NE）和NW向两组，前者为张性断层，后者为张剪性断层，都具有良好的导水性.断裂活动主要有四期，分别为白垩纪末—古新世初、渐新世晚期—中新世早期、中新世晚期和上新世末—更新世早期.神狐海域晚期断裂活动极其丰富，新生代断层从下到上越来越发育，古近纪底部断裂是裂谷断陷期沉积的主控因素，在热沉降过程中基底断裂作用不断加强，上新世以来（2.0～1.5Ma）出现断裂活动高峰，断层以NE向为主，活动强度小，但数量众多，派生出许多羽状排列的断层，复杂的断裂活动使沉积体成为具有极高渗透性的裂隙介质，有利于普遍性的深部流体流动和水合物发育（吴能友等，2009）.新构造运动改造，形成了大量的晚期构造圈闭，同时形成了规模巨大的泥底辟活动带，也认为与神狐海域天然气水合物发育密切相关（吴能友等，2009；Su et al.，2012）.在最近一期（2.0～1.5Ma）的断层活动之后，神狐海域海底表面接受了快速的泥沙沉积（10～20cm／ka），而且新的沉积体尚无完全固结成岩，沉积体中断裂痕迹较少，这反映浅层泥沙沉积体的渗透性很差，深部流体难以向上快速流动进入浅层沉积体（苏正等，2012）.断层活动前后神狐海域的沉积体渗透性存在很大差异，因此，流体传输速率和甲烷通量必然发生巨大转变.神狐海域当前的水合物形成必然受到断层活动和后期泥沙沉积的影响.3 数学模型海洋天然气水合物成藏演化主要决定于沉积速率和水流速率，要研究其天然气水合物成藏演化过程，必须先确定该沉积盆地的沉积速率和其中的水流速率.因而，海洋天然气水合物成藏的数学模型包含三个方面，一是沉积速率模型，二是沉积体中流体速率模型，三是沉积介质中水合物形成模型.3.1 沉积速率地质时间尺度上的沉积作用导致了沉积物的压实，压实理论把孔隙度与垂直有效应力相联系（Terzaghi，1943；Gibson，1958；Audet and Fowler，1992；Boudreau and Bennett，1999）.孔隙度可表示为深度的单一函数（Athy，1930；Jansen and Raymo，1996；Haacke et al.，2008），其形式为其中，φ是孔隙度，z为深度，φ0为海底界面沉积物孔隙度，λ为压实强度.压实强度反映了海底沉积物的物理性质，其值可利用实测孔隙度参考值拟合获取.沉积压实过程中沉积物逐渐向下迁移，单位时间通过单位截面积的沉积物量称为沉积物通量.单位体积内的沉积物质量为（1-φ）ρs，则垂向一维的海底沉积物质量守恒方程可表示为其中，ρs表示沉积物密度，vs为沉积速率，t为时间变量.方程中第一项为单位体积中沉积物质量随时间的变化，第二项为沉积物质量通量的随空间的变化项.沉积物密度可近似为常数，而孔隙度是深度的单一函数，则在给定深度上单位体积沉积物的质量不随时间变化，即因此，方程第二项说明沉积物质量通量vsρs（1-φ）为常数，沉积物体积通量vs（1-φ）恒定.因此，海底之下任意深度的沉积速率与海底界面沉积速率S相关（苏正等，2012）为将方程（1）代入方程（3），即可求得海底之下任意深度的沉积速率.3.2 水流速率在海底浅层沉积物中，当上升的甲烷气体与向下扩散的硫酸盐相遇时便发生甲烷的缺氧氧化作用，导致硫酸盐和甲烷含量急剧下降，甲烷缺氧氧化作用主要发生在硫酸盐—甲烷界面（sulfate-methane interface，简化为SMI）上（Hinrichs and Boetius，2002；Joye et al.，2004；Treude et al.，2005）.SMI处甲烷浓度接近零（Wu et al.，2010），说明在持续的硫酸盐氧化作用下，向上运移的甲烷几乎被完全消耗，在SMI深度甲烷和硫酸盐达到了反应平衡.甲烷溶解气以对流和扩散形式向上运移，而硫酸盐主要以扩散形式向下传输，反应方程为方程（4）说明由深部向上运移的甲烷量等于从海水向下扩散的硫酸根量，vw表示水流速率，ρf为孔隙流体密度，clm和cls表示液相中甲烷和硫酸盐的浓度，Dm和Ds分别表示液相中甲烷和硫酸盐的扩散系数.在水合物区的甲烷浓度等于甲烷溶解度，因而甲烷浓度梯度很小，可以忽略甲烷的扩散作用，则水流速率可以简化表示为表示水合物区中的甲烷浓度，等于甲烷溶解度.如果已知硫酸盐浓度梯度和水合物区的甲烷溶解度，则可利用方程（5）计算水流速率.3.3 水合物形成天然气水合物形成模型包括甲烷溶解度和甲烷质量守恒方程.甲烷溶解度曲线界定了水合物稳定带厚度，并给出了水合物稳定带内甲烷结晶成为水合物所需的最低浓度，控制着甲烷水合物的成藏聚集过程，而质量和能量守恒原理解释了甲烷在不同相态之间的转化和温度状态.甲烷饱和溶解度利用Duan等（1992）经典模型计算（Duan et al.，1992），甲烷水合物溶解度可利用苏正等模型计算（苏正和陈多福，2007；苏正等，2012），水合物和水的二相共存沉积体系中甲烷的质量守恒方程参考已有模型（Davie et al.，2004；苏正等，2012）.4 计算和讨论神狐海域钻探取芯证明了甲烷水合物的存在.其中，SH2站位水深1235m，海水盐度为33.4‰，根据原位测试的温度数据拟合而成的温度-深度关系式为T=0.047×z+4.9302，钻探显示水合物集中分布于186～229mbsf，顶界出现在72mbsf，水合物最高饱和度为48%（吴能友等，2009；Wu et al.，2008，2010）.SMI深度是27mbsf，当前的海底沉积速率为20cm／ka.钻探揭示的温度和盐度分布，与背景值比较没有明显差异.本文的一维模拟域厚度为250m，相关计算参数见表1.表1 神狐海域SH2站位天然气水合物物性和模拟计算参数表Table 1 Parameters of gas hydrate properties and modeling of site SH2in the Shenhu area注：地质参数D0和SMI分别参考 Wu等（2008；2010）测试数据，而扩散速率Dm和Ds依据Davie和Buffett（2003）模拟参数，其它参数为本文及苏正等（2012）计算结果.海底硫酸盐浓度海水深度L 250 m 模拟域厚度BHSZ 229mbsf 稳定带底界SMI 27 mbsf SMI深度S 18 cm／ka 海底沉积速率Dm0.87×10-9 m2／s 甲烷扩散速率Ds 0.56×10-9 m2／s 硫酸盐扩散速率clm，186 0.132 mol／L 海底186m 处的甲烷浓度cls，0 0.028mol／L mol／L参数名参考值单位说明D0 1235 m4.1 沉积速率沉积速率是本文水合物成藏模拟的一个重要参量，沉积作用导致了沉积物的迁移和更新、孔隙度随深度呈指数衰减.通过对神狐海域取芯样品的孔隙度值的拟合，获知SH2站位沉积体的孔隙度表达式为φ =0.55898e-0.0019·z （苏正等，2012；Su et al.，2012），模拟域内孔隙度介于0.35～0.56.SH2站位的海底沉积速率高达10～20cm／ka，其中在近1.2Ma的海底沉积速率为20cm／ka（苏正等，2012），海底沉积速率的平均值为18cm／ka，模拟域内各深度的沉积速率介于12～18cm／ka（苏正等，2012；Su et al.，2012）.模拟域沉积体的沉积体的最大年龄为说明模拟域所含沉积体起始于最近的构造活动（2.0～1.5Ma）期间，而天然气水合物层底界的沉积年龄为1.58Ma，说明神狐海域水合物形成基本上始于构造活动末期，这种时间界限与前期认识是一致的（苏正等，2012；Su et al.，2012）.4.2 水流速率水流速率是海洋天然气水合物成藏演化模拟的另一重要参量，因为在深源流体中甲烷浓度一定的情况下，水合物稳定带中甲烷的供给速率取决于水流速率，水流速率越大，则在一定时间内进入水合物稳定带的气体越多，如果水流速率很低，则水合物形成速率缓慢，甚至不能形成水合物.沉积体水流速率决定于沉积体孔渗条件，快速流多见于断层、裂隙等流体通道中，而在泥质沉积中水流速率相对较低.本文模拟计算采用的水流速率是通过海底甲烷缺氧氧化原理计算的.甲烷供给量等于向下的硫酸盐扩散量，SMI深度硫酸盐浓度接近于零，水流速率是硫酸盐浓度梯度的函数.SH2站位SMI深度为27mbsf，海底界面的硫酸盐浓度cls，0=0.028mol／L，水合物层顶界为72m（Wang et al.，2011），水合物层中的甲烷浓度取SH2站位186m深处的甲烷溶解度，clm，186=0.132mol／L.根据方程（5）计算的神狐海域当前的水流速率为0.7m／ka（Su et al.，2012）. 4.3 水合物成藏演化分析沉积速率和水流速率是天然气水合物成藏演化的基本控制参量.以沉积速率18cm ／ka和水流速率0.7m／ka模拟计算的水合物饱和度垂向分布如图1所示，水合物稳定带厚度为229m，在演化到1.3Ma时，沉积作用产生的负效应与水流速率产生正效应相抵消，甲烷水合物形成演化达到平衡，水合物饱和度不再变化（苏正等，2012）.但平衡水合物饱和度与孔隙水盐度计算的水合物饱和度（称之为水合物饱和度测试值）分布特征存在巨大差异.模拟计算的稳定带底部的最大水合物饱和度约为12%，但孔隙水盐度所揭示的最高饱和度达48%.图1说明仅以沉积速率和水流速率作为参数，不能模拟神狐海域天然气水合物的形成演化过程和产出特征.这是因为模拟所用的水流速率是以当前的SMI深度等参数计算的，只代表当前沉积体中的水流速率，而早期地质历史上的水流速率很可能与0.7m／ka存在巨大差异，或处于不断变化中.因此，当前水流速率不能代表神狐海域天然气水合物形成演化史上的流体动力学特征，也因此无法以之模拟水合物的动力学演化过程.图1 以沉积速率18cm／ka和水流速率0.7m／ka计算的神狐海域SH2站位天然气水合物饱和度分布平衡水合物饱和度分布曲线与测试值有明显差异，圆点是由孔隙水盐度异常计算的水合物饱和度.Fig.1 Distribution of hydrate saturation modeled by using the seafloor depositional rate of 18cm／ka and the water flow rate of 0.7m／ka The hydrate saturations at the equilibrium are evidently different from the measured data.The dots are hydrate saturationcalculated from salinity abnormities in the pore water.事实上，由于受构造活动的影响，地质历史上沉积体的流体疏导系统可能发生改变，并导致水流速率的变化.构造活动形成的断层等流体通道具有很高的渗透性，其水流速率可能是当前水流速率的几十倍、甚至几百倍.神狐海域距今最近的大规模构造活动发生在上新世末一更新世早期（2.0～1.5Ma）（吴能友等，2009），在复杂断裂体系中的水流速率必然远高于当前的水流速率，如果孔隙水中含有足够的甲烷，便可海底浅层断裂体系中形成大量的天然气水合物，而当前的水合物恰是在此基础上发展演化的.4.4 早期水合物存在神狐海域水合物成藏演化经历了剧烈的构造活动和快速泥砂沉积过程，而当前泥砂沉积中的天然气水合物可能是在构造活动末期形成的水合物基础上发展而来的.构造活动期间沉积体中的水流速率必然经历了复杂的变化，无法直接取得具体的水流速率值，也难以通过调节水流速率模拟水合物藏的演化过程.但可以通过重复性计算试验，获取构造活动末期高速渗流形成的水合物饱和度，具体方法是通过在模拟计算中给出不同的水合物饱和度初值，代表构造活动末期断裂系统中水合物的饱和度，再利用当前平均沉积速率（18cm／ka）和水流速率（0.7m／ka），模拟断裂活动之后的水合物的成藏演化过程，挑选模拟饱和度曲线对饱和度测试值的最佳包络，并以1.5Ma（构造活动结束至今的快速泥砂沉积过程）的演化时间进行限定，从而确定早期快速渗流阶段沉积体系中形成的水合物饱和度（苏正等，2012）.图2显示了在不同水合物饱和度初值条件下模拟计算的水合物饱和度分布特征.水合物饱和度尝试不同的初值，如SH=18%、20%、22%、24%，表征在快速渗流阶段断裂体系中形成的水合物量.模拟参数S=18cm／ka和vw=0.7m／ka，表示在构造活动之后缓慢渗流过程中水合物的继承发展演化.模拟计算的沉积演化时间为1.5Ma，是指从构造活动结束至今的沉积地质历史，模拟计算的水合物饱和度与测试值进行对比.对比发现，在水合物饱和度初值为20%时，模拟计算的水合物饱和度曲线对测试值的匹配效果最好，这说明在构造活动末期形成了饱和度为20%的甲烷水合物，经历了1.5Ma的快速沉积演化，形成了当前神狐海域天然气水合物的产出特征.图2 神狐海域SH2站位的水合物饱和度模拟曲线与测试值对比Fig.2 Comparison of modeled hydrate saturation curves with the measured data at site SH2in the Shenhu area水合物饱和度模拟的初值分别为18%、20%、22%、24%，模拟的演化时间为1.5Ma，沉积速率为18cm／ka，水流速率0.7m ／ka.圆点代表水合物饱和度测试值，在饱和度初值为20%时模拟的当前水合物饱和度曲线对测试值的匹配效果最好.The initial values of hydrate saturation in the calculations are 18%，20%，22%，and 24%，respectively.The evolution time in the comparison is 1.5Ma，sedimentation rate is 18cm／ka，and the water flow rate is 0.7m／ka.The dots are measured hydrate saturations.The current saturation values are well matched by the calculated curves of hydrate saturation at 20%of initial value of hydrate situation.图3 模拟的SH2站位水合物饱和度分布和变化及与当前水合物产出特征的对比Fig.3 Changes of the modeled hydrate saturation with time and comparison with the current hydrate occurrence at site SH2计算中的水合物饱和度初值为20%，海底沉积速率为18cm／ka，水流速率为0.7m／ka，圆点是水合物饱和度测试值.在t=1.5Ma时模拟的水合物饱和度曲线对测试值的匹配效果最好.The initial value of hydrate saturation in the calculation is 20%.The seafloor sedimentation rate of clay silts is 18cm／ka，and the water flowrate is 0.7m／ka.The dots are measured hydrate saturation at the site.The measured data is well matched by the calculated curves of hydrate saturation at time of 1.5Ma.图3显示了在初始水合物饱和度为20%，天然气水合物的后期演化过程及与当前水合物饱和度分布的对比.从时间变化来看，天然气水合物集中分布层的厚度逐渐减小，在1.5Ma时模拟的水合物饱和度与测试值相当，在1.6Ma时模拟的水合物集中分布厚度明显有别于当前的水合物产出特征，即在稳定带底部位置上出现了模拟计算的水合物饱和度明显低于测试值.在1.6Ma之后，最高水合物饱和度开始下降，水合物量明显减小，到2.0Ma时饱和度基本达到动态平衡.对比发现，水合物饱和度初值为20%、t=1.5Ma时的水合物饱和度曲线对测试值的覆盖效果最好.据此推断，在最近一次构造活动末期，神狐海域的断裂沉积体中形成了饱和度为20%的天然气水合物，并在锻炼活动之后的沉积作用和流体动力学条件下，经历了1.5Ma发展演化，形成了当前的天然气水合物产出特征.4.5 水合物成藏演化过程神狐海域天然气水合物经历了至少1.5Ma的沉积演化历史，在过去1.5Ma发展过程中，海底沉积速率为18cm／ka，水流速率为0.7m／ka.在距今1.5Ma之前构造活动中经历了一个裂隙系统中的水合物生成过程，形成了饱和度为20%的天然气水合物.水合物藏继承演化，但后期受快速沉积和缓慢流体对流的控制，甲烷供给速率降低，海底浅层的水合物逐渐减少或消失，但整体的水合物资源量正在减少.然而，明晰神狐海域天然气水合物的成藏演化过程，需要清楚断裂活动中20%水合物饱和度的形成过程，即高渗透性断裂系统中水合物形成的水流速率和形成演化时间？完整的模拟水合物系统演化是指水合物饱和度从零开始的聚集过程.此节模拟中将通过反复调整早期的水流速率，并在水合物饱和度达到20%时，流体快速渗流结束，水合物形成演化进入第二阶段.图4对比了早期水流速率对当前水合物产出特征的影响，并对比水合物饱和度的计算值与测试值，由于水合物形成演化时间与最后一次断层活动结束年龄相当，因此，选取对比的时间点为1.5Ma.早期水流速率v0w 分别取值10、30、50、70m／ka，当水合物饱和度平均值达到20%时，后期水流速率调整为v1w（0.7m／ka），并在18cm／ka的海底沉积速率条件下继承演化.当v0w=10m／ka时，模拟的最大水合物饱和度明显低于测试值；当v0w=30m／ka时，模拟的当前水合物饱和度略低于测试值；当v0w=50m／ka 时，水合物饱和度曲线对测试值具有较好的包络效果；当v0w=70m／ka时，稳定带地步的水合物饱和度高于测试值.因此推断，在构造活动晚期，断裂体系中水流速率约为50m／ka时，快速流体运移形成了饱和度为20%的甲烷水合物.图4 在不同的早期水流速率条件下模拟的天然气水合物饱和度Fig.4 Modeled gas hydrate saturation with different early water flow rates早期水流速率分别等于10m／ka、30m／ka、50m／ka、70m／ka，当平均水合物饱和度达到20%时，水流速率变为0.7m／ka，海底沉积速率恒为18cm／ka.在v0w=50m／ka、t=1.54My时，模拟的水合物饱和度曲线对测试值的包络效果最好.The early water flow rates are respectively 10m／ka，30m／ka，50m／ka and 70m／ka，the water flow rates change to 0.7m／ka when the average hydrate saturation reaches 20%.The sedimentation rate at seafloor keeps 18cm／ka.The measured data is well enveloped by the calculated curves of hydrate saturation at v0w=50m／ka and t=1.5Ma.图5给出了神狐海域天然气水合物的形成演化过程.可以明显看出神狐海域天然气水合物形成演化经历了两个阶段.早期阶段，高渗透断裂体系中的水流速率为50m ／ka，并携带深部热量到浅部，致使水合物稳定带厚度相对较薄，但在整个稳定带中均有水合物生成，水合物饱和度快速增长，且不同深度的增长幅度相当，在经。
南海北部神狐海域不同类型水道及其天然气水合物成藏的差异
ＩＳＳＮ０２５６ １４９２ＣＮ３７ １１１７／Ｐ海洋地质与第四纪地质ＭＡＲＩＮＥＧＥＯＬＯＧＹ＆ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹＧＥＯＬＯＧＹ第３７卷第６期Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．６犇犗犐：１０．１６５６２／犼．犮狀犽犻．０２５６ １４９２．２０１７．０６．０１８南海北部神狐海域不同类型水道及其天然气水合物成藏的差异付超１，于兴河１，梁金强２，何玉林２，匡增桂２，金丽娜１（１．中国地质大学（北京）能源学院，北京１０００８３； ２．中国地质调查局广州海洋地质调查局，广州５１０７６０）摘要：２００７年和２０１５年，我国在南海北部神狐海域的水合物钻探结果揭示，水合物在赋存空间上表现为不均匀性。
该区域发育多种类型的深水水道，基于水道特征开展不同类型水道的描述，并分析其对水合物成藏差异性的影响，将对该区域水合物的勘探和后续开采具有重要意义。
通过地震剖面的综合解释和井震心综合分析，对神狐海域的水道类型进行了划分，探讨了水合物成藏的差异。
结果表明，研究区的水道可划分为“Ｖ”型、迁移“Ｖ”型、“Ｕ”型和碟型等４种类型，不同类型水道的水合物赋存特征各异。
“Ｖ”型和迁移“Ｖ”型水道的水合物主要富集在峡谷壁垮塌沉积中，但富存程度较低；“Ｕ”型水道的水合物主要富集在谷底沉积和两侧天然堤中；碟型水道的水合物主要富集在水道末端朵体及越岸扇体中。
综合解释认为，沉积速率和水流侵蚀速率是造成神狐海域不同类型水道中水合物成藏差异的主要因素。
关键词：浊积水道；天然气水合物；成藏差异；神狐海域中图分类号：Ｐ７３６．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５６ １４９２（２０１７）０６ ０１６８ １０基金项目：国家自然科学基金项目（４１２７２１３２）；国家专项项目（ＧＺＨ２０１１００３ ０５ ０２ ０２）作者简介：付超，（１９９２—）男，硕士研究生，从事沉积学研究，Ｅ ｍａｉｌ：ｆｕｃｈａｏｐｊｂ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：于兴河（１９５８—），男，博士，博士生导师，从事沉积学教学与研究工作，Ｅ ｍａｉｌ：ｂｉｌｌｙｕ＠ｃｕｇｂ．ｅｄｕ．ｃｎ收稿日期：２０１７ ０３ ０３；改回日期：２０１７ ０５ ２７． 文凤英编辑 神狐海域沟壑纵横，发育多期不同形态的水道。
南海北部陆坡天然气水合物及其赋存沉积物特征
南海北部陆坡天然气水合物及其赋存沉积物特征刘昌岭;孟庆国;李承峰;孙建业;贺行良;杨胜雄;梁金强【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2017(24)4【摘要】南海北部陆坡的天然气水合物样品各具特色,神狐海域天然气水合物样品肉眼不可见,是典型的分散型水合物;珠江口盆地东部海域天然气水合物样品具有块状、脉状、结核状及分散状等多种赋存形式.在实验室内,采用现代分析仪器对这些水合物及其赋存的沉积物样品进行了系统的分析测试,研究了南海北部陆坡神狐、珠江口盆地东部海域天然气水合物的微观结构、水合指数、气体组成等基本特征,探讨了沉积物对天然气水合物赋存形式及微观分布的影响.结果表明,神狐海域沉积物中富含钙质微化石和有孔虫有利于水合物生成,且水合物主要分布在其腔体内;珠江口盆地沉积物颗粒更细,且不合微化石与有孔虫,故难以生成分散状水合物.研究区天然气水合物是典型的Ⅰ型结构,主要组成气体是甲烷,占99.4％以上;神狐海域与珠江口盆地水合物中甲烷分子在大笼的占有率99.3％以上,在小笼中分别为85.7％和91.4％,相应的水合指数分别为5.99和5.90.碳、氢同位素的综合研究表明,研究区天然气水合物的甲烷主要来源于微生物作用下的CO2还原.%The natural gas hydrate samples recovered from the northern margin of the South China Sea show different characteristics.For instance,hydrate samples from Shenhu area are typical dispersed hydrate invisible by nakedeyes.However,hydrate samples from the Pearl River Mouth basin show various occurrences,such as massive,vein,nodule and dispersed.In laboratory,these samples were analyzed systematically by modernanalytical instruments.Studies are focused on the structure,hydration number,and gas composition of the gas hydrate samples.The characteristics of the sediments and their effects on the occurrence and distribution of gas hydrate has been investigated.The results show that the sediments from Shenhu area is rich in calcareous microfossils and foraminifera which are beneficial for gas hydrate formation,with gas hydrates occupying the cavities.The sediments without calcareous microfossils and foraminifera from the Pearl River Mouth basin are veryfine where dispersed gas hydrate is difficult to form.Gas hydrates recovered from the two areas in the South China Sea demonstrate a typical structure Ⅰ (sI) hydrate,with more than 99.4％ methane as the guest gas molecules.In this paper,the occupancy rates of methane for gas hydrate samples from Shenhu area and the Pearl Mouth basin are more than 99.3％in large cage,whereas 85.7％ and 91.4％ in smallcage,respectively,corresponding to hydration numbers of 5.99 and5.90,prehensive study of carbon and hydrogen isotopes suggests that the methane gases are from the biogenic origin of CO2 reduction.【总页数】10页(P41-50)【作者】刘昌岭;孟庆国;李承峰;孙建业;贺行良;杨胜雄;梁金强【作者单位】青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室,山东青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266071;青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室,山东青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266071;青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室,山东青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266071;青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室,山东青岛266071;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛266071;青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室,山东青岛266071;中国地质调查局广州海洋地质调查局,广东广州510760;中国地质调查局广州海洋地质调查局,广东广州510760【正文语种】中文【中图分类】P618.13【相关文献】1.南海北部陆坡细粒沉积物天然气水合物系统的形成模式初探 [J], 吴时国;董冬冬;杨胜雄;张光学;王志君;李清平;梁金强;龚跃华;孙运宝2.南海北部陆坡沉积物“Ba峰”及其天然气水合物分解指示意义 [J], 孟宪伟;张俊;夏鹏3.南海北部陆坡沉积物硫酸盐-甲烷反应界面深度的空间变化及其对甲烷水合物赋存状态差异性的指示意义 [J], 孟宪伟;张俊;夏鹏;王湘芹4.南海北部陆坡西沙海槽XS-01站位沉积物孔隙水的地球化学特征及其对天然气水合物的指示意义 [J], 杨涛;蒋少涌;葛璐;杨競红;凌洪飞;吴能友;张光学;刘坚;陈道华5.南海北部陆坡天然气水合物的沉积物孔隙水地球化学研究进展 [J], 杨涛;叶鸿;赖亦君因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南海多类型天然气水合物成藏地质过程与富集规律
南海多类型天然气水合物成藏地质过程与富集规律在南海那片浩瀚的海域里，天然气水合物就像是隐藏的宝藏，埋藏在深深的海底。
哎，这可不是普通的气体，它的形态有点神奇，像冰一样，但里面却充满了天然气。
这让人想起了那句老话，冰山一角，水合物就像那冰山的底部，藏着无限的可能性。
很多人听说过南海的天然气水合物，但真正了解它的成因和富集规律的却不多，今天咱们就来聊聊这个话题。
水合物的形成可不是一天两天的事情，这得经历一系列复杂的地质过程。
就像酿酒，好的酒得经过发酵，水合物也是经历了无数的压力和温度变化，才慢慢成型。
海底的沉积物，像是给它准备的“床铺”，在海水的压力下，天然气和水分子相遇，产生了奇妙的化学反应，就这样，它们紧紧相拥，形成了水合物。
听起来是不是有点浪漫？在这片广袤的海底，有多少这样的爱情故事在上演。
然后，说到富集规律，嘿，这可是一门学问。
南海的地质结构复杂，地层的沉积和构造就像一张大网，把水合物紧紧包裹着。
不同的地方，水合物的分布也各有不同。
有的地方，天然气的浓度高得让人咋舌，有的地方则稀稀拉拉，真是让人琢磨不透。
就像一个大杂烩，各种食材混在一起，有的味道鲜美，有的却让人皱眉。
科学家们就像美食家，努力探索这个大海的秘密，试图找到最丰腴的水合物“菜肴”。
水合物不仅仅是海底的宝藏，它还有着巨大的能源潜力。
想象一下，未来如果能够有效开采这些水合物，咱们的能源问题可就迎刃而解了！这就好比找到了一块金矿，前景无限。
不过，开采的技术和环境保护也是大问题，像是两条绳子，一头是收益，一头是风险，得小心翼翼地平衡好。
说到环境，南海的生态系统可真是丰富多彩，五光十色。
这里的生物种类多得让人眼花缭乱，珊瑚礁、鱼群，个个都在这个水下世界中尽情欢舞。
要是大规模开采水合物，可能会对这些生态造成冲击，就像一颗石子扔进湖里，激起层层波澜。
咱们得想办法，既能获取能源，又能保护好这片海洋的“生态家园”，真是一道难题。
你看，水合物的故事不只是冷冰冰的科学，它背后还有着温暖的情感和复杂的思考。
从南海北部浅层气的成因看水合物潜在的气源
从南海北部浅层气的成因看水合物潜在的气源
南海北部浅层气，是指位于南海北部地区浅层地层中的天然气。
该地区的浅层气主要来源于古近纪沉积物中的有机质，在地质作用下形成的生物气、热解气和油气。
这些气体大多数保存在被砂岩等岩层包围的气水溶层中，是南海北部浅层天然气储量的主要组成部分。
水合物是一种由天然气和水形成的复合物，具有非常高的能量密度和储量，在海洋和陆地沉积物中广泛分布。
南海北部浅层气可以被视为潜在的水合物气源。
首先，南海北部地区具有丰富的天然气资源。
这些天然气资源可以通过甲烷渗漏和气体泉的形式进入海底沉积物。
在海底沉积物中，这些气体与水结合形成水合物。
南海北部近海区域的热动力条件和水文地质特征非常适合水合物的生成。
这些特征包括温度低、高压力、大量储存石油和天然气的沉积物等。
其次，南海北部地区的地质条件也很适合水合物的生成。
南海北部地区主要由粘土和砂岩构成的沉积物，是水合物形成的最佳地质条件之一。
当压力和温度达到一定的水合物形成条件时，南海北部地区的沉积物中的天然气可以被固定为水合物。
最后，海平面的上升和海洋环境的变化，也为南海北部浅层气的转化为水合物提供了机会。
南海北部地区受到全球气候变化的影响，海平面上升和海洋环境的改变可能导致水合物的形成和分解。
因此，南海北部浅层气的一部分可能会转化为水合物。
综上所述，南海北部浅层气具有潜在的水合物气源特征。
南海北部地区的地质特征和环境条件使其成为水合物形成的最佳地点之一。
但同时也需要注意，水合物的开采具有很高的技术和经济风险，需要进行深入的研究和分析。
南海天然气水合物的形成条件和分布特征
南海天然气水合物的形成条件和分布特征
姚伯初
【期刊名称】《海洋石油》
【年(卷),期】2007(027)001
【摘要】从物理海洋、古气候、沉积环境和构造环境分析入手,研究了南海天然气水合物的形成条件.研究结果认为,在整个南海海域,天然气水合物生成的条件是存在差别的.南海东北部,在氧同位素2、4、6期,由于菲律宾海的高盐度海水的注入,使这里的生物生产率特别高,陆坡上沉积了丰富的有机物质,加上此期间该处的沉积速率高,为天然水合物的生成具备了物质条件;另外,自中新世末以来,由于菲律宾海板块与欧亚板块在台湾地区发生碰撞,对南海北部产生北西向挤压,加快了流体在沉积物中的活动,为天然气水合物的生成具备了良好的构造环境.因此,研究认为南海东北部陆坡应是南海天然气水合物最丰富的地区.
【总页数】10页(P1-10)
【作者】姚伯初
【作者单位】广州海洋地质调查局,广东广州,510075
【正文语种】中文
【中图分类】TE5;TE132.2
【相关文献】
1.南海北部陆坡天然气水合物区地质灾害类型及其分布特征 [J], 何健;梁前勇;马云;石要红;夏真
2.南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物分布特征 [J], 郭依群;杨胜雄;梁金强;陆敬安;林霖;匡增桂
3.南海北部陆坡天然气水合物区海水甲烷浓度分布特征及其影响因素探讨 [J], 梁前勇;赵静;夏真;杨胜雄;康建华;林进清;雷知声;邓义楠;滕德强
4.南海天然气水合物稳定带厚度分布特征 [J], 许威;邱楠生;孙长宇;陈光进
5.南海北部荔湾3区块天然气水合物分布特征及目标识别 [J], 李杰;何敏;颜承志;李元平;张俊斌;钱进;靳佳澎;李方
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南海北部神狐海域输导体系特征及其对天然气水合物成藏的影响
南海北部神狐海域输导体系特征及其对天然气水合物成藏的影响梁永兴;曾溅辉;杨智峰;郭依群;匡增桂【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2013(35)4【摘要】基于地震解释和二维盆地模拟,从输导体系的类型、断层的活动性、古压力演化历史等方面综合研究南海北部神狐海域输导体系的特征,并结合生烃条件和天然气水合物稳定域条件,综合探讨输导体系对天然气水合物成藏的影响,进而预测神狐海域天然气水合物有利聚集区.结果表明:神狐海域输导体系类型主要有“断层”型和“气烟囱”型2种,并以“断层”型为主;“断层”型输导体系主要分布在神狐海域北部和中东部,断层性质为正断层,组合样式包括鹿角状、反“y”字型和阶梯型,断层主要活动期为珠江期—韩江期;该区域经历了3期超压旋回,其中第3次超压旋回与深部烃类流体的生成-排放有关;该区域浅层形成了较厚的天然气水合物稳定域,深部具备充足的气源;该区域主要生排烃期与断层主要活动期、第3次超压旋回匹配良好,有利于深部烃类气体通过“断层”型输导体系向浅层运移;该区域北部和中东部是未来天然气水合物勘探的有利区.【总页数】9页(P30-38)【作者】梁永兴;曾溅辉;杨智峰;郭依群;匡增桂【作者单位】中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249;广州海洋地质调查局海洋矿产地质调查所,广东广州510760;广州海洋地质调查局海洋矿产地质调查所,广东广州510760【正文语种】中文【中图分类】P618.13;TE122【相关文献】1.南海北部神狐海域GMGS1和GMGS3钻探区天然气水合物运聚成藏的差异性[J], 张伟;梁金强;何家雄;丛晓荣;苏丕波;林霖;梁劲2.南海北部神狐海域天然气水合物成藏模式研究 [J], 苏正;曹运诚;杨睿;吴能友;陈多福;杨胜雄;王宏斌3.南海北部神狐海域浅层深水沉积体对天然气水合物成藏的控制 [J], 杨承志;罗坤文;梁金强;林智轩;张伯达;刘坊;苏明;方允鑫4.南海北部神狐海域天然气水合物成藏系统 [J], 苏丕波;梁金强;张伟;刘坊;王飞飞;李廷微;王笑雪;王力峰5.南海北部神狐海域不同类型水道及其天然气水合物成藏的差异 [J], 付超;于兴河;梁金强;何玉林;匡增桂;金丽娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南海北部神狐海域水合物钻探区沉积物地球化学特征
ＩＳＳＮ０２５６ １４９２ＣＮ３７ １１１７／Ｐ海洋地质与第四纪地质ＭＡＲＩＮＥＧＥＯＬＯＧＹ＆ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹＧＥＯＬＯＧＹ第３７卷第６期Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．６犇犗犐：１０．１６５６２／犼．犮狀犽犻．０２５６ １４９２．２０１７．０６．０１１南海北部神狐海域水合物钻探区沉积物地球化学特征邬黛黛１，２，谢瑞１，３，杨睿１，孙甜甜１，杨飞１，３，刘丽华１，吴能友２，４（１．中国科学院天然气水合物重点实验室，中国科学院广州能源研究所，广州５１０６４０；２．青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室，青岛２６６０７１；３．中国科学院大学，北京１０００４９； ４．国土资源部天然气水合物重点实验室，青岛海洋地质研究所，青岛２６６０７１）摘要：海底水合物形成分解／甲烷渗漏的甲烷以及相关的生物地球化学过程可能对海底的沉积环境产生影响，因此识别水合物的形成分解／甲烷渗漏对海洋沉积环境改造有助于了解水合物成藏特征及其形成分解过程。
选取南海北部神狐海域２００７年水合物钻探区的ＳＨ３钻孔沉积物为研究对象，对ＳＨ３钻孔岩心的碳硫数据、主微量元素，尤其是氧化还原敏感元素（Ｕ、Ｍｏ、Ｕ／Ｍｏ、Ｖ／Ｓｒ）进行分析测试，同时结合ＳＨ３钻孔孔隙水数据和前人对神狐水合物钻探区的研究成果等进行对比研究。
结果表明南海北部神狐海域沉积物来源除河流沉积物以外，同时还有少量中国黄土以及大陆岛弧的长英质岩浆岩沉积物；通过对Ｕ、Ｍｏ、Ｕ／Ｍｏ以及碳硫数据分析，发现ＳＨ３钻孔在１０～２５ｍｂｓｆ（ｍｅｔｅｒｂｅｌｏｗｔｈｅｓｅａｆｌｏｏｒ）层位为硫酸盐驱动的甲烷厌氧氧化作用（Ａｎａｅｒｏｂｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅ，ＡＯＭ）造成的还原沉积环境，ＡＯＭ作用导致了在这一层位发生了ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ、ＭＲＥＥ／ＨＲＥＥ的分馏；ＳＨ３钻孔沉积物在约１８０～２１５ｍｂｓｆ的含水合物层位出现了浊流沉积的次氧化的沉积环境，同时其赋存的细粒沉积环境也导致了轻重稀土元素的分馏，与水合物饱和度存在一定的相关性。
南海北部神狐海域含天然气水合物沉积层的速度特征
南海北部神狐海域含天然气水合物沉积层的速度特征梁劲;王明君;陆敬安;梁金强;王宏斌;匡增桂【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2013(033)007【摘要】2007年在南海北部神狐海域对天然气水合物(以下简称水合物)的钻探结果表明,仅依靠似海底反射(BSR)和振幅空白不能揭示沉积层内水合物的赋存状态,不能准确地圈定水合物的分布面积和储层厚度.为准确判定水合物储层情况,对南海北部神狐海域声波测井及地震资料进行了精细分析,研究了含水合物沉积层的声波速度、地震速度的分布特征和变化规律.结果认为:①地震反射剖面上,由于水合物饱和度、厚度增大,引起含水合物沉积层的速度增大而产生上拉构造,其下方同时显示出因低速含气层引起的速度下拉构造,即“眼球状”的速度振幅异常结构；②含水合物层的层速度大小与沉积物孔隙度和水合物饱和度密切相关,水合物饱和度随声波速度升高而上下波动,总体趋势上随声波速度的升高而增高；③在含水合物带内部,高速层呈平行于海底的带状分布,底部速度最高,从底部往上速度逐渐降低；④利用上述特征,结合其他地质和地球物理资料,依据层速度可识别地层中水合物的存在,计算水合物的饱和度,确定含水合物层的厚度、分布范围,并可进一步计算水合物的资源量.【总页数】7页(P29-35)【作者】梁劲;王明君;陆敬安;梁金强;王宏斌;匡增桂【作者单位】广州海洋地质调查局;国土资源部海底矿产资源实验室;中国地质科学院矿产资源研究所;广州海洋地质调查局;国土资源部海底矿产资源实验室;广州海洋地质调查局;国土资源部海底矿产资源实验室;广州海洋地质调查局;国土资源部海底矿产资源实验室;广州海洋地质调查局;国土资源部海底矿产资源实验室【正文语种】中文【相关文献】1.南海北部陆坡神狐海域富有孔虫沉积层的特征及成因 [J], 李牛;陈多福2.南海北部神狐海域浅层深水沉积体对天然气水合物成藏的控制 [J], 杨承志;罗坤文;梁金强;林智轩;张伯达;刘坊;苏明;方允鑫3.南海北部神狐海域天然气水合物气源混合类型及定量表征 [J], 孙涛;李清平;丁蓉;李丽霞;樊奇;林青4.南海北部陆坡神狐海域含水合物沉积层时频特征提取及识别方法 [J], 孙运宝5.南海神狐海域天然气水合物沉积层的BSR特征与预测方法研究（英文） [J], 张如伟;李洪奇;张宝金;黄捍东;文鹏飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南海北部天然气水合物沉积环境中自生矿物特征
南海北部天然气水合物沉积环境中自生矿物特征张美;邬黛黛;吴能友【期刊名称】《新能源进展》【年(卷),期】2016(004)001【摘要】南海北部陆坡发育的自生岩石矿物主要有碳酸盐岩、黄铁矿、石膏等,主要分布在天然气水合物最有潜力的区域,如西沙海槽、神狐海域、东沙西南和东北海域,以东沙东北部海域为自生矿物发育最密集区域.自生碳酸盐岩主要呈结核状、结壳状、烟囱状、块状等产出,神狐海域和东沙西南海域以白云石为主,西沙海槽以文石为主,东沙东北部主要以高镁方解石为主,具有较轻的碳同位素值和较重的氧同位素值;自生黄铁矿主要呈长条状,由草莓状黄铁矿组成,具有较大的硫同位素值,分布较为广泛;自生石膏主要呈球状或者块状,透明自形晶结构,分布在神狐及东沙海域部分站位.南海北部自生矿物的这些特点可为我国水合物勘探提供自生矿物方面的证据.【总页数】8页(P20-27)【作者】张美;邬黛黛;吴能友【作者单位】中国科学院广州能源研究所,中国科学院天然气水合物重点研究实验室,广州510640;中国科学院广州天然气水合物研究中心,广州510640;中国科学院广州能源研究所,中国科学院天然气水合物重点研究实验室,广州510640;中国科学院广州天然气水合物研究中心,广州510640;中国科学院广州能源研究所,中国科学院天然气水合物重点研究实验室,广州510640;中国科学院广州天然气水合物研究中心,广州510640;国土资源部天然气水合物重点实验室,青岛海洋地质研究所,青岛266071;海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TK01;TE1;P736【相关文献】1.南海神狐天然气水合物系统沉积物中自生黄铁矿的特征研究 [J], 陈惠昌;赖勇;卢海龙;梁金强;陆敬安;方允鑫2.南海北部神狐水合物赋存区浅表层沉积物自生矿物特征及其成因探讨 [J], 谢蕾;王家生;林杞3.南海东北部GMGS2-16站位自生矿物特征及对水合物藏演化的指示意义 [J], 赵洁;王家生;岑越;苏丕波;林杞;刘佳睿4.南海北部陆坡珠江口盆地东南海域GMGS2-09井孔隙水地球化学特征及其对天然气水合物的指示意义 [J], 赖亦君;杨涛;梁金强;张光学;苏丕波;方允鑫5.南海北部台西南盆地硫酸盐—甲烷转换带自生矿物特征 [J], 邬黛黛;谢瑞;孙甜甜;刘丽华;吴能友因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南海北部神狐海域W19井天然气水合物储层类型与特征
南海北部神狐海域W19井天然气水合物储层类型与特征石思思;陈星州;马健;孙玉梅;孙超业【摘要】针对南海北部神狐海域天然气水合物储层物性研究不系统,储层评价标准不明确等问题,运用岩心观察、激光粒度测试、扫描电镜和XRD测试等方法,剖析了神狐海域W19井天然气水合物储层的岩性、物性特征,并对其天然气水合物储层进行分类和有效评价.研究结果表明:神狐海域W19井处于能量较低且相对稳定的沉积环境,不同储层类型的水合物赋存状态不同;根据W19井天然气水合物岩性、物性及天然气水合物赋存状态等特征,将神狐海域水合物储层分为有孔虫控制型、石英控制型及黏土控制型.该研究可为海洋天然气水合物储层的勘探提供地质依据及理论指导.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2019(026)003【总页数】6页(P24-29)【关键词】储层评价;岩性特征;粒度特征;W19井;神狐海域【作者】石思思;陈星州;马健;孙玉梅;孙超业【作者单位】北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871;北京大学石油与天然气研究中心,北京 100871;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010;北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871;北京大学石油与天然气研究中心,北京 100871;石家庄铁路职业技术学院,河北石家庄 050047;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦 124010【正文语种】中文【中图分类】TE122.20 引言天然气水合物(以下简称水合物)是由气体分子和水分子组成的似冰状固态结晶物质，由于其巨大的地质储量和清洁无污染的特点，被视为未来最有前途的替代能源[1]，主要分布在深海海洋沉积物中[2]。
布莱克海岭水合物产出区沉积物粒度由于受到微化石含量的影响整体偏粗[3]；大洋钻探204航次钻遇的绝大多数水合物储存在粗粒沉积地层中[4]；墨西哥湾Alaminos Canyon Block 818站位水合物层孔隙度高达0.30%[5]；麦肯齐三角洲的Mallik L-38井观察到的水合物存在于松散的沙石中[6]。
南海北部神狐海域新近系以来沉积相及水合物成藏模式
Ｔｈｅ Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ Ｆａｃｉｅｓ ａｎｄ Ｇａｓ Ｈｙｄｒａｔｅ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｓ Ｓｉｎｃｅ Ｎｅｏｇｅｎｅ ｏｆ Ｓｈｅｎｈｕ Ｓｅａ Ａｒｅａ，Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ
ＫＵＡＮＧ Ｚｅｎｇ－ｇｕｉ，ＧＵＯ Ｙｉ－ｑｕｎ
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍ０７５，Ｃｈｉｎａ
品，这标志着神狐海 域 将 成 为 未 来 几 年 水 合 物 勘 探 的重点区域，因此研 究 神 狐 海 域 特 别 是 水 合 物 赋 存 的新近系沉积相以及水合物的成藏模式将具有非常 重要的现实意义．
１ 研究区概况
神狐海域天然气水合物存在的响应标志主要分 布于南海北部珠江 口 盆 地 珠 二 坳 陷，并 以 其 中 的 白
第３６卷 第５期 ２ ０ １ １ 年 ９ 月
地 球 科 学 ——— 中 国 地 质 大 学 学 报 Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ—Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ
ｄｏｉ：１０．３７９９／ｄｑｋｘ．２０１１．０９６
Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔ． ２ ０ １ １
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｍａｒｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｕｒｖｅｙ ｈａｖｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｖｏｙａｇｅｓ ｆｏｒ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ ｓｌｏｐｅ ｏｆ ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ ｓｉｎｃｅ ２０００ａｎｄ ｈａｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｄｅ－ ｔａｉｌｅｄ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｓ ｓｉｘ ｔｙｐｉｃａｌ ｓｅｉｓｍｉｃ ｆａｃｉｅｓ，ｎａｍｅｌｙ ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｐｒｏｇｒａｄａｔｉｏｎ ｆａｃｉｅｓ， ｈｕｍｍｏｃｋｙ ｐｒｏｇｒａｄａｔｉｏｎ ｆａｃｉｅｓ，Ｖ－ｓｈａｐｅｄ ｆｉｌｌｉｎｇ ｆａｃｉｅｓ，ｓｈｅｅｔ ｐａｒａｌｌｅｌ ｆａｃｉｅｓ，ｄｉａｐｉｒ－ｇａｓ ｃｈｉｍｎｅｙ ｄｉｓｏｒｄｅｒ ｆａｃｉｅｓ ａｎｄ ｈｕｍｍｏｃｋｙ ｄｉｓｏｒｄｅｒ ｆａｃｉｅｓ．Ｔｈｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｈｒｅｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｆａｃｉｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｄｅｅｐ ｓｅａ ｆａｎ，ｓｌｕｍｐ ａｎｄ ｃａｎｙｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ｆａｃｉｅｓ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＢＳＲ）ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｈｅ ＢＳＲ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｆａｃｉｅｓ，ｔｈｒｅｅ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：ｆａｕｌｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｅｅｐ ｓｅａ ｆａｎ，ｆａｕｌｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｃａｎｙｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｃａｎｙｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ｓｌｕｍｐ ｆａｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄ：ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ；ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ；ｓｅｄｉｍｅｔａｔｉｏｎ；ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ；ｍａｒｉｎｅ ｇｏｌｏｇｙ．
南海北部天然气水合物成矿区的地球物理异常特征_图文(精)
苏丕波,等:南海北部天然气水合物成矿区的地球物理异常特征第31卷第5期收稿日期:2010-04-03基金项目:国家973项目(2009CB219501;国家自然科学基金项目(40472156作者简介:苏丕波(1981-,男,湖北潜江人,在读博士研究生,海洋地质,(E-mailspb_525@.南海北部天然气水合物成矿区的地球物理异常特征苏丕波1,雷怀彦1,2,梁金强3,沙志彬3,梁劲3(1.厦门大学海洋与环境学院近海海洋环境国家重点实验室,福建厦门361005;2.中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气中心,730000;3.广州海洋地质调查局,广州510760摘要:以南中国海北部天然气水合物勘探区的实际地球物理资料为依据,探讨了天然气水合物矿区的地震反射异常特征、地球物理测井异常特征、地热特征及其之间的关系。
研究结果表明,常规地震剖面结合叠后地震属性剖面解释能够有效识别水合物成矿带;水合物声波速度、电阻率与密度等测井曲线的组合分析是判断水合物层赋存的有效途径;通过地震、测井及地热等多种地球物理特征联合分析与融合,能够优化、集成有效的地球物理技术,提高天然气水合物识别的有效性,形成可靠的水合物矿藏预测技术方法。
关键词:南中国海;北部;天然气水合物;地球物理探测;方法中图分类号:TE122.2文献标识码:A研究天然气水合物的分布状态、资源量的估算、天然气水合物储集层的精细描述以及勘探井位的设计等,均需要发展相应的地球物理探测技术。
目前,我国对水合物的勘探研究主要集中在南海海域,多种地球物理手段,包括高分辨地震数据解释、地热条件分析以及地球物理测井技术等,均被用于我国天然气水合物调查研究中。
1地球物理调查概况南中国海是西太平洋边缘海之一,总面积约350×104km 2,为北东-南西向的菱形海盆,海底地势自边缘向中心呈阶梯状下降,平均水深1212m ,最大水深5377m ,海底温度1~5℃.新生代由于构造运动和板块活动,在南海形成了不同类型的大陆边缘和沉积盆地[1]。
南海神狐海域天然气水合物样品的基本特征
南海神狐海域天然气水合物样品的基本特征刘昌岭;业渝光;孟庆国;贺行良;陈强;胡高伟【期刊名称】《热带海洋学报》【年(卷),期】2012(000)005【摘要】我国于2007年在南海神狐海域成功地钻获了天然气水合物样品.为了深入了解这些样品的结构、气体组成及饱和度等基本特征，在实验室内采用不同的技术手段对其进行了系列的分析测试研究，主要包括水合物结构鉴定、气体组分分析、含气量及饱和度计算等.结果表明，南海神狐海域水合物是典型的 I 型结构，主要组成气体是甲烷，占99.3%以上；甲烷分子在大笼的占有率99%以上，在小笼中86%左右，水合指数5.99.沉积物中水合物的饱和度为21%左右，低于野外观测的数值，主要是由于沉积物岩心样品中存在部分自由水，使测定结果偏低.%10.3969/j.issn.1009-5470.2012.05.001【总页数】5页(P1-5)【作者】刘昌岭;业渝光;孟庆国;贺行良;陈强;胡高伟【作者单位】国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室, 山东青岛 266071; 青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071;国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室, 山东青岛 266071; 青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071;青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071;青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071;青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071;青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】P736.3;P618.13【相关文献】1.南海北部神狐海域浅层深水沉积体对天然气水合物成藏的控制 [J], 杨承志;罗坤文;梁金强;林智轩;张伯达;刘坊;苏明;方允鑫2.南海北部神狐海域天然气水合物成藏系统 [J], 苏丕波;梁金强;张伟;刘坊;王飞飞;李廷微;王笑雪;王力峰3.南海神狐海域天然气水合物全海式开发工程模式 [J], 马小飞4.南海北部神狐海域天然气水合物气源混合类型及定量表征 [J], 孙涛;李清平;丁蓉;李丽霞;樊奇;林青5.南海神狐海域天然气水合物饱和度的数值模拟分析 [J], 孙鲁一;张广旭;王秀娟;靳佳澎;何敏;朱振宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南海北部陆坡天然气水合物沉积成藏特征
ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎａ Ｓ ｅ ａ
Ｙｕ Ｘｉ ｎ ｇ ｈ ｅ Ｗａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
Ｓｈ ａ Ｚｈｉ ｂ ｉ ｎ
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Ｋｕ ａ ｎｇ Ｚｅ ｎｇ ｇｕ ｉ 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ（ ＢＳ Ｒ）ａ ｒ ｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｇ ｅ ｏ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｍａ ｒ ｋ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｃ ｏ ｎ —
广 东 广 州 ５ １ ０ ７ ６ ０ ； ３ ．德 克 萨 斯 大 学 奥 斯 汀分 校 ＴＸ ７ ８ ７ １ ２ ＵＳ Ａ）
摘要 ： 指 示 天 然 气 水 合 物 存 在 的 重 要地 球 物 理 标 志— — Ｂ ｓ Ｒ（ 似海底反射） 在 南 海 北 部 陆 坡 晚 中 新 世 以来 的 地 层 中广 泛 分 布 。根 据 Ｂ Ｓ Ｒ 在 晚 中新 世 以来 ３个 三 级 层 序 地 层 内 的分 布 特 点 ， 结 合 区域 热 动 力 背 景 、 沉积特征（ 沉 积相 、 沉积速率 、 含砂率 、 岩性特 征等） 和 典 型沉 积体 （ 构造坡折 带、 滑塌体 、 沉 积 物波） 的 综合分 析 ， 系统研 究 了南海 北部 陆坡 天然 气水合 物 的沉积 成藏 特征 。研 究表 明，
ｔ ｉ ｎ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｅ ａ（ Ｓ ＣＳ ）ｓ ｉ ｎ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ Ｍｉ ｏ ｃ ｅ ｎ ｅ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ，ｗｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｃ ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ Ｓ Ｃ Ｓ ｉ ｎ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｏ ｆ Ｂ Ｓ Ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｔ ｈ ｉ ｒ ｄ — ｏ ｒ —
南海神狐海域天然气水合物钻孔自生黄铁矿特征
２
南海神狐海域天然气水合物钻孔 自生黄铁矿特征
参
考
文
献
［ ］ 王宏 斌 ， 光 学， １ 张 杨木 壮 ， 等．南 海 陆坡 天然 气 水 合 物 成 藏 的构 造 环 境． 洋 地 质 与 第 四纪 地 质 ， ０ ３ ２ 海 ２０ ， ３
２０ ０７年 ，广州海 洋地 质调查 局在 南 海 神 狐海 域 实 施 了 我 国海 域 首 次 天 然气 水 合 物 钻 探 ，获取 岩心最 大深 度 ２０ ６ ｍ，在 其 中两 口钻 孔 Ｓ ２ Ｈ Ｂ和 Ｓ ７ Ｈ Ｂ中发 现 天然 气 水合 物 样 品 。
本论 文 主要针对 天然 气水 合 物钻 探 Ｓ Ｂ、Ｓ ２ 、Ｓ ５ Ｈ１ Ｈ Ｂ Ｈ Ｃ和 Ｓ ７ Ｈ Ｂ岩 心 的 自生 黄铁 矿 开 展
ｏ
国家 自然科学基金 （０ ３ ８４ 、 ４ ７ ０４ ） 国土资源部公益性行业科研专项经费项 目（０ ８ １１ — ２— ２ 联合资助。 ２０ １０ ４ ０ ０ ）
南海神狐海域天然气水合物钻孔 自生黄铁矿特征
图 １ 神狐海域天然气水合物钻探位置示意图
Ｆ ｇ １ Ｌ ｃ ｔ ｎ ｏ ａ — ｙ ｒ ｔ ｒ ｌ ｇ ｏ ｔ ｉ ａ Ｓ ａ ｉ ． ｏ ａｉ ｆｇ ｓｈ ｄ ａ ｅ ｄ ｉ ｉ ，Ｓ ｕ ｈ Ｃｈｎ ｅ ｏ ｌｎ
２ 样 品处 理Βιβλιοθήκη 和 分 析 方 法 本 文采用 沉积 物碎 屑矿物 鉴定 的方法 来分 析各 岩心 的黄铁 矿含 量 。样 品 自航 次调查 归
岸 后保存 在 ４Ｃ以下 的冷冻 库里 ，避免 了温 度较 高情况 下 岩心 中有 机 质 降解 形成 后 期 的黄 ￣ 铁 矿 。样 品从 岩心 顶部 开始按 ２ ｍ或 ２ ｍ 的 间隔进行 取样 ，将 沉积 物岩 心分 为许 多等 ０ｃ ５ｃ 份 ，每 等份 的干重 为 ７０ ，然后 分别 把每份 样 品置 于粒 径 ００３ｍ 的筛 子 中用 蒸馏 水 ．０ｇ ．６ ｍ 进 行清洗 ，将 粘土 等组 分冲 洗 干净 ，余 下 碎 屑部 分 （ 矿物 和 生 物 体 ） 用 于 鉴 定 黄铁 矿 的 含 量 。黄铁 矿鉴 定 采 用 莱 卡 （ ＥＣ Ｌ ＩＡ）ＭＺ ８实体 显微 镜 ，该 仪 器 的最 大 放 大 倍 数 为 １０ ２ 倍 。分 析过 程主要 为 ：在适 合 的放 大倍 数下 ，将 每份样 品置 于实 体显微 镜 视域 范 围中 ，仔 细 挑 出碎屑 矿物 中 的黄铁矿 个体 ，然后 在分 析天 平下称 出其 重量 ，最后 沉 积物 中黄铁 矿含 量 结果 以 占分析碎 屑 的重量 百分 比表示 ，可 以清 晰地显 示黄 铁矿 在预处 理后 碎 屑部分 中的
南海东北部陆坡天然气水合物藏特征
南海东北部陆坡天然气水合物藏特征一、本文概述本文旨在深入研究和探讨南海东北部陆坡天然气水合物藏的特征。
天然气水合物，也称为可燃冰，是一种由天然气和水在高压和低温条件下形成的类冰状结晶化合物。
作为一种新型的清洁能源，天然气水合物在全球能源战略中具有重要地位。
南海东北部陆坡地区因其独特的地质条件和环境特征，被认为是天然气水合物的重要潜在储区。
本文首先将对南海东北部陆坡地区的地质背景进行概述，包括地层结构、构造特征以及区域地质演化历史等方面。
在此基础上，本文将重点分析天然气水合物藏的分布特征、储层特性以及成藏机制。
通过对该地区的地球物理勘探资料和地质钻探数据的综合分析，揭示天然气水合物藏的赋存状态、空间分布规律以及成藏主控因素。
本文还将探讨南海东北部陆坡天然气水合物藏的开采技术及其环境影响。
结合国内外相关研究成果和实践经验，评估不同开采方法的适用性和可行性，分析开采过程中可能面临的技术挑战和环境风险，并提出相应的对策和建议。
本文旨在全面系统地研究南海东北部陆坡天然气水合物藏的特征，为天然气水合物的勘探开发提供科学依据和技术支持，推动清洁能源的可持续发展。
二、南海东北部陆坡天然气水合物藏的地质环境南海东北部陆坡，位于我国南海海域的东北部，是一个地质构造复杂且环境独特的区域。
这一地区的水深介于数百米至数千米之间，海底地形复杂多变，包括陆坡、海山、盆地等多种地貌形态。
该区域的海底沉积物主要由粘土、粉砂和砂质组成，其中富含有机物质，为天然气水合物的形成提供了充足的物质基础。
南海东北部陆坡的地质环境对于天然气水合物的形成和分布具有重要影响。
该区域处于欧亚板块与菲律宾海板块的交汇地带，构造活动频繁，地震、断裂等地质现象时有发生。
这些地质活动不仅为天然气水合物的形成提供了必要的压力条件，还通过断裂和裂缝等构造为天然气的运移和聚集提供了通道。
南海东北部陆坡的海水温度、盐度以及压力等水文条件也是影响天然气水合物稳定存在的重要因素。
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18
O 2期 沉积速率 / ( cm ka- 1 ) 19 58 18 33 17 92 18 33
站位
水深 /m
底界限 / cm 115 170 175 150
厚度 / cm 115 170215 220
HS- 4 H S - 35 H S - 60 H S - 66
[ 7]
表 3 神狐海域各站位 与布莱 克海台 不同 时期沉 积速 率的 比较 ( cm / ka) Table 3 Variation in sed i m en tation rates of Shenhu area and B lak e R idge
站位 HS- 4 H S - 35 H S - 60 H S - 66 布莱克海台 全新世 9 58 14 17 14 58 12 50 4 0~ 6 8 晚更新世 19 58 18 33 17 92 18 33 8 9 ~ 16 1 未知 上新世
2008-06 -11; 责任编辑 : 戚开静。
基金项目 : 国家重点基础研究发展计划 ( 2009CB219508) ; 国土资源部公益性行业科研专项 ( 200811014 ) 。 作者简介 : 龚跃华 , 男 , 高级工程师 , 1969年出生 , 地球物理勘探专业 , 主要从事天然气水合物地质与地球物理勘探。 Ema i:l yhgong-1109 @ 163 com。
摘要 : 天然气水合物作为一种 新型、洁 净、潜在 的新能 源 , 越来越 引起世 界各国 科学家 的重视 , 对 天然气 水合物 研究 也进一步深入 , 但天然气水合 物作为一种能源矿产 , 对其 成藏机 制的研究 相对较 少。针对 我国天然 气水合 物调查 研究 相对较为详细的神狐 海域 , 从 其物质来源 、气体 运移通 道、成藏 条件 等角 度探讨 神狐 海域天 然气 水合物 的成 藏特 征 , 指出白云凹陷古近纪 埋藏的巨厚烃源岩是其成藏的主要物 质基础 ; 底 辟构造 发育区 是形成 水合物流 体向上 运移的 主要 通道 ; 新近纪晚期大面积发育 的滑塌体是水合物的主要 赋存区。 神狐海域 具备天 然气水 合物成 藏的优 越条件 , 是 进一 步勘探水合物的远景 区。 关键词 : 水合物 ; 底辟 ; 神狐海域 ; 南海北部 中图分类号 : P744 9 文献标志码 : A 文 章编号 : 1000- 8527( 2008) 02- 0210- 07
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深
湖相沉积, 文昌组是古近系中砂岩含量最低的 层 位 , 在白云凹陷陆坡区 , 沉积厚度达 4 km, 岩性 为灰黑色泥岩夹薄层砂岩。勘探结果证实这是 一 套极好的烃油源岩 , 是古近系主要 生油层。渐 新 大面积平 原河流相 和沼泽 相沉积 的时期 形成 。 在珠二坳陷腹地保留大面积的湖相沉积 , 是一 套 主要由煤系和湖相组成的烃源岩, 以生气态烃 为 主。最新的调查研究 表明, 白云 凹陷古近系最 大 [ 3] 的沉积厚度超过 8 km , 通过钻井资料和剖面分 析 , 可以确定该凹陷是活跃生烃灶。 综上所述 , 可以 断定白云凹陷是珠二坳陷 的 主要生烃凹陷, 始新统文昌组和渐新统恩平组 是 [ 6] 坳陷的主要烃源岩。盆地模拟结果表明 , 这 两 套白云凹陷的烃源岩现今分别处于生油和生成 干
1 气源条件
天然气水合物是一种存在于 低温、高压环境 下的高结晶甲烷聚合 物。海洋中天然气水合物一
收稿日期 : 2008-03 -11; 改回日期 :
般存在于 300~ 3 000 m 深水盆地、陆架坡折带等 [ 1] 天然气水合物稳定域内 。神狐海域天然气水 合 物稳定域范围主要位于珠江口盆地珠二坳陷 , 而 珠二坳陷尤以白云凹陷为重点目标区。白云凹 陷
( 1 Guang zhou M arine Geological Su rvey, Guang zhou, G uangdong 510760, Ch ina; 2 K ey Labora tory of M arin e G eology and 266071, Ch ina ) Env ironm en t Institu te of O cean ology, Ch inese A cademy of Sc iences , Q ingdao, S hand ong
第 2期
龚跃华等 : 南海北部神狐海域天然气水合物成藏特征
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位于珠江口盆地南部 坳陷带, 水深为 200 ~ 2 000 的时期沉积而成 , 沉积物类型属内陆半深 湖 m, 面积为 2万 k m , 北部与番禺低隆起相接 , 南 端是珠江口盆地的南 部隆起带, 神狐海域是水合 物勘探的主要目标区。 2001 年以来 , 中国海洋石 油公司在白云凹陷北坡 番禺低隆起接连发现了
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现
代
地
质
2009 年
表 2 神狐海域各站位沉积速率统计 T ab le 2 Variation in sedim en tation rate of four sites in Sh enhu area
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O 1期 沉积速率 / ( cm ka- 1 ) 9 58 14 17 14 58 12 50 底界限 / cm 350 390 390 370
, 就有 3 为水合物形成提供有利条件。 个与快速沉积区有关 ; 因此, 具有 较大沉积速率 2 气体运移通道 的沉积层有利于天然气水合物的形成。 参考依据碳酸盐划分的 地层, 按照 M art in son 2 1 断裂系统运移通道 等 1987 年提出的氧同位素地层年代确定的各柱状 神狐海域地处南海北部 陆坡中部, 其天然 气 沉积物的绝对地质年龄 , 分别计算神狐海域 4 个 水合物稳定域北跨珠江口盆地珠二坳陷的南边 一 站位各个时期的沉 积速率 ( 表 2) 。结果显示, 冰 部分, 南部是双峰北 盆地, 并与 南海西北深海 盆 期时 4 个站位的沉积 速率高于冰后期, 这是由于 冰期时海平面下降 , 大量的陆源碎屑输入并快速 沉积所致。 4个站位中相对沉积速率变化最大的是 H S- 4站位 , 氧同位 素 2 期的沉积速率约为 1 期 的 2 倍, 其次是 H S- 66 站位。因为 H S- 4站位的 地相连 ( 图 1) 。受区 域地质构造背景控制 , 区 内 断层较为发育 , 且均为正断层, 大致可 分为 NE、 NEE 和 NW 向三大断裂系统。其中 NE、 NW 向两 大主断裂系统走向呈 V 字 形, 在北部构成了 珠
Gas H ydrate R eservoir Characteristics of Shenhu Area , N orth Slope of the South China Sea
GONG Yue -hua , YANG Sheng -x io ng , WANG H ong -bin , L I ANG Jin -qiang , GUO Yi qun , 2 1 WU Shi guo , L IU Guang-hu
1 1 1 1 1
Abstract : A s a type o f new energy resource , gas hydrate is draw in g m ore and m ore attention fo r its c leanness and potential huge energy reserves , w hilst th e research on hydrate has been deve lo ped. H ow ever , scientists pay less attent io n on gas hydrate for m at io n m echanism because re lative data are poo r . T he gas hydrate for m atio n m echanism o f Shenhu area , wh ich had been surveyed for nearly four years by GuangzhouM ar in e Geo log ica l Sur vey , is discussed in th is paper in the aspects of substance source, gas transporting condu i, t conditio ns for for m at io n etc . T he results suggest that the huge source rocks for m ed in P aleocene per io d in Ba iyun sag are the m a in substance source , and d ia pirs are the m a in condu it for flu id transportation upw ards to for m hydrates in the end , wh ile the slip bod ies developed broad ly in Late T ertiary are the m a in spaces for gas hydrate accum ulat io n . F in ally , T he conclusion is draw n that Shenhu area is a better hydrate prospecting area because o f its favorab le conditions for gas hydrate for m ation . K ey w ord s : gas hydrate; diap ir ; Shenhu area ; northern South Ch in a Sea
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LH 19- 3 - 1 、 LH 19 - 1 、 PY30 - 1 、 PY34 - 1 、 统恩平组在盆 地沉 降速 率减缓、物源 供给 充分、 PY29- 1 和 PY35- 1 等一大批油气田 , 研究认 为其油气源主要来源于南边白云主洼古近纪烃源 岩。因此, 白云凹陷深部巨厚烃源 岩所产生油气 完全有可能成为神狐海域浅部天然气水合物重要 气源。 1 1 沉积地层厚度 珠江口盆地以晚渐新世 南海运动 所形成的 区域 破裂不整合面 T7 反射层为界, 在纵向上构 成了下断 上坳 的双 层结 构和 先 陆后 海 的沉 积组 合