甲烷水合物生成過程中海水常量離子濃度的變化規(guī)律

【摘要】：本文自行研制了一套甲烷水合物合成裝置,模擬海洋環(huán)境甲烷水合物的生成過程,對該過程水合物生成位置、形態(tài)、反應(yīng)時(shí)間、環(huán)境溫壓條件進(jìn)行觀測,同時(shí)連續(xù)測試體系海水中常量離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO24-的濃度及海水鹽度,探討水合物生成過程的溫壓變化及離子濃度變化之間的關(guān)系和離子濃度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,海水中甲烷水合物生成具有很大的隨機(jī)性,在相同的初始條件下可能有不同的水合物成核、聚集過程;甲烷水合物在生成過程中,耗氣量不斷增加,孔隙水的鹽度和海水中常量陰陽離子的濃度也在不斷增加,這種變化具有較高的線性相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.9848～0.9950),且不受甲烷水合物生成位置及狀態(tài)的影響;在水合物生成過程的微環(huán)境下耗氣量相同時(shí),離子濃度存在細(xì)微的差異。這些特征為通過測定海底水合物周圍孔隙水中常量離子的濃度初步推算水合物的甲烷耗氣量提供了依據(jù)。 【作者單位】： 國土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室青島海洋地質(zhì)研究所;青島海洋地質(zhì)研究所;國家海洋局第三海洋研究所;中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷水合物 生成過程 耗氣量 海水離子濃度
【基金】：國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201111026) 山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2011GHY11527)
【分類號】：P744.4
【正文快照】： 天然氣水合物主要由甲烷水合物構(gòu)成,是一種重要的潛在能源[1-2]。水合物晶格結(jié)構(gòu)排斥鹽離子進(jìn)入,在形成過程中會產(chǎn)生強(qiáng)烈的排鹽效應(yīng),使其周圍孔隙水的離子濃度不斷提高[3-4]。在天然氣水合物富集區(qū)內(nèi)水合物會隨著環(huán)境溫壓條件的變化而分解,產(chǎn)生的淡水使海洋沉積物孔隙水中陰

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