南海北部神狐海域天然气水合物成藏模式研究

【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1.5Ma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1.5Ma以来,泥质粉砂沉积使沉积体渗透率骤减,0.7m/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. 【作者单位】： 中国科学院广州能源研究所;中国科学院南海海洋研究所;广州海洋地质调查局;
【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
【基金】：中国科学院重要方向项目(KZCX2-YW-GJ03) 国家自然科学基金项目(41076037,50904056,41306044) 中科院重点部署项目(KG2D-EW-301) 国家海洋地质专项(GHZ2012006003) 广州能源所所长基金(y407p51001)联合资助
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 1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

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