南海北部神狐海域天然氣水合物成藏演化分析研究

【摘要】：南海北部陸坡具備天然氣水合物成藏的基本地質(zhì)條件,神狐海域天然氣水合物是當前我國海洋天然氣水合物勘探開發(fā)研究的重點靶區(qū).然而,神狐海域水合物集中分布在水合物穩(wěn)定帶的底部薄層中,飽和度高,其水合物特征與典型的低甲烷通量控制的水合物分布有很大差異,對其成藏機理和控制因素尚不明確.本文構(gòu)建了針對神狐水合物成藏過程的一維動力學(xué)模型,模型包括沉積壓實作用、甲烷溶解度、以及水合物生成和沉積體滲透率,模擬計算的主控參量為海底沉積速率和水流通量,在孔隙水中甲烷濃度一定的情況下,水流速率決定了溶解甲烷的遷移速率和穩(wěn)定帶中甲烷的供給速率,并以此模型計算了神狐海域水合物聚集成藏的動力學(xué)過程.模型討論了特定沉積速率和水流通量條件下水合物成藏與分布特征,并與實際觀測數(shù)據(jù)進行比較研究.研究發(fā)現(xiàn),基于當前沉積速率和水流通量條件模擬的水合物形成演化過程,與神狐海域?qū)嶋H水合物分布特征存在很大差異,但在假定系統(tǒng)中水合物飽和度初值達16～20%時,模擬的水合物飽和度分布特征與觀測數(shù)據(jù)吻合,并因此推測在早期地質(zhì)歷史上,神狐海域存在更加豐富的甲烷水合物,當前的水合物分布特征是在對早期水合物繼承基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,而且神狐海域水合物含量正逐漸減少. 【作者單位】： 中國科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心;中國科學(xué)院可再生能源與天然氣水合物重點實驗室 廣州能源研究所;中國科學(xué)院邊緣海地質(zhì)重點實驗室 廣州地球化學(xué)研究所;廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局;
【關(guān)鍵詞】： 神狐海域 天然氣水合物 水合物飽和度 成藏演化 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金(41076037&50904056) 中國科學(xué)院國際重大合作項目(KZCX2-YW-GJ03) NSFC-廣東聯(lián)合基金(U0933004) 國家重點基礎(chǔ)研究計劃(973)(2009CB219508)資助
【分類號】：P744.4
【正文快照】： 1引言天然氣水合物是由小型氣體分子和水分子構(gòu)成的似冰狀固態(tài)化合物,其中客體氣體分子被吸附在由水分子構(gòu)成的籠型晶囊中.自然界中水合物的客體分子可能是二氧化碳、硫化氫或氮氣,但分布最為廣泛的是甲烷水合物[1].水合物的形成需要低溫高壓環(huán)境,并且當孔隙水含甲烷濃度超過

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