非保溫保壓采集深海天然氣水合物原位樣品的外觀與保存狀況研究

【摘要】：因為取樣時未使用保溫保壓工具,所以通常情況下采集到的天然氣水合物樣品在被放入液氮罐冷藏之前,必定已經(jīng)發(fā)生了部分分解;具有代表性意義的ODP 204航次取得的樣品85%分解了,且轉(zhuǎn)變成六方晶體冰。因此,分析描述天然氣水合物分解的狀況、外觀和特征十分必要。綜述了利用可確定天然氣水合物中冰、水合物和其他礦物相對數(shù)量以闡明其保存程度的同步加速X光衍射(XRD)技術和可在低至幾十納米分辨率條件下對樣品進行詳細觀測的低溫掃描電鏡技術進行非保真采取水合物樣品外觀和保存狀況研究的概況,包括Ⅰ型結構水合物及孔隙橫截面均為六邊形和亞微米級孔隙區(qū)域到密集孔隙區(qū)域特征等成果,指出取心時水合物分解耗熱,是吸熱反應并導致分解釋放水同步凍結;同時氣體膨脹和氣體脫溶也形成冰;這類樣品中天然氣水合物周圍小區(qū)域內(nèi)溫度很低并在局部成冰,水合物實現(xiàn)自我保存,這一特性允許天然氣水合物在穩(wěn)定正常的溫壓條件以外存在一段時間,對于天然氣水合物商業(yè)儲運具有重要意義,但是,多數(shù)情況下水合物還是分解了。在"水合物海脊",樣品含天然氣水合物量僅少數(shù)超過15%,極少數(shù)達到70%,只有在原位狀態(tài)為大塊狀的天然氣水合物中,才可以用肉眼觀察到高含量的天然氣水合物組分。 【作者單位】： 中國地質(zhì)大學資源學院;國土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點實驗室青島海洋地質(zhì)研究所;
【關鍵詞】： 天然氣水合物 樣品 同步加速X光衍射 低溫掃描電子顯微鏡
【基金】：國土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點實驗室基金項目(MRE200806MRE200808) 中國科學院邊緣海地質(zhì)重點實驗室開放基金項目(MSGL07-16)聯(lián)合資助
【分類號】：P744.4
【正文快照】： 天然氣水合物是天然氣與水在高壓、低溫條件下形成的,類冰非化學計量的,具有籠型結構的冰結晶體化合物。在標準狀態(tài)下即分解,此時1 m3天然氣水合物產(chǎn)生164 m3甲烷氣和0.8 m3水;遇火燃燒,故又稱“可燃冰”。天然氣水合物80%~99.9%的成分是甲烷,不同氣體(CO2、CH4、C2H6等)被水

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