黑海可燃冰储量居世界之首

近百年来 ,黑海始终是科学家热衷研究的对象。沿岸国家对该海区的调查研究不计其数 ,但许多不解之谜却长期困惑着科学家们。 192 7年克里米亚大地震期间 ,发生了一场海面起火 ,无法查明原因 ,使人不可思议的奇特现象 ,直到今天才发现燃烧是海底天然气水合物向海面释放的结果。2 0 0 2年 1月 ,由德国联合俄罗斯、乌克兰的几十名海洋生物、化学、地质、地球物理的科学家乘“流星”号考察船对黑海进行综合考察。这次联合考察最重大的发现是黑海海底蕴藏有储量丰富的天然气水合物、俗称可燃冰。据估计 ,如果能将这种固态可燃冰从海底开采出来 ,…     

海底天然气水合物的微生物成因及识别

当前,天然气水合物作为一种未来新型能源在国际上备受关注,世界上已直接或间接发现了天然气水合物116处,其中海洋就有85处(包括中国南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡),直接采集到天然气水合物样品有23处。据估算,全球天然气水合物中蕴藏的天然气总量约(1.8~2.1)×1016m3[1],资     

天然气水合物的分解导致海底沉积层滑坡的力学机理及相关分析

<正>天然气水合物是一种由天然气和水形成的类似冰状的固体物质,主要赋存于低温高压背景下的海底沉积物和陆地永久冻土地带(颜文涛,2006)。自20世纪7 0年代海洋油气勘探过程中在海底一定深度发现天然气水合物稳定层并采集到实物样品以来,社会对它的关注程度便日益提高。海底滑坡是一种会造成重大破坏性后果的海洋地质灾害之一。近些年来研究人员不断发现,海底天然气水合物的分解导致海底岩层稳定性降低,这是     

海底沉积物中天然气水合物形成过程数值模拟:以深部流体向上供给甲烷为背景

为深入了解深部上升流体供应甲烷的海底沉积环境中天然气水合物的形成和聚集过程,综合沉积作用、深部上升甲烷流体的对流和扩散作用、甲烷溶解度控制水合物形成等物理过程,建立了天然气水合物形成过程的数学模型,研究水合物在空间和时间尺度上的形成过程。模型通过3个无量纲参数(沉积压实引起的孔隙流体对流与扩散的比率Pe_1、深部流体向上对流传输与扩散的比率Pe_2、深部上升流体的甲烷含量C_(m,ext)~l),形象地描述了天然气水合物在海底沉积中的聚集过程。数值模拟研究表明,天然气水合物首先在稳定带内上部某一位置形成,随后由于沉积作用向下延伸而在稳定带底部形成水合物;水合物演化时间与Pe_1、Pe_2及C_(m,ext)~l呈负相关;水合物含量与Pe1、C_(m,ext)~l负相关,而与Pe_2正相关。甲烷溶解度曲线对水合物形成和分布有重要影响,但深部上升流体的甲烷含量、上升流体的通量决定了整个水合物系统甲烷量的输入和输出,是海底天然气水合物形成的主要控制因素。     

琼东南盆地华光凹陷天然气水合物稳定带厚度的影响因素

为了探讨琼东南盆地华光凹陷海底天然气水合物稳定带的分布规律，定量研究了静水压力、底水温度、地温梯度和气源组分对水合物稳定带的影响程度。在此基础上，分析了华光凹陷现今甲烷水合物稳定带的厚度分布。最后，综合各因素的历史演化过程，初步探讨了华光凹陷1.05 Ma BP以来天然气水合物稳定带的演化。结果表明:(1)气源组分和海底温度的变化对研究区内水合物稳定带的影响较大；水合物稳定带厚度与海底温度呈良好的线性负相关性。(2)水深超过600 m的海域具备形成天然气水合物的温压条件；超过600 m水深的海域水合物稳定带厚度大部分超过 100 m，其中西北部稳定带的最大厚度超过300 m，是有利的水合物勘探区。(3)华光凹陷1.05 Ma BP以来天然气水合物稳定带厚度经历了快速增厚–窄幅变化–快速减薄和恢复的过程。麻坑群与水合物稳定变化敏感区在空间上具有较好的叠合关系。结合前人的研究成果，推测其形成与天然气水合物的分解释放有关。     

根据似海底反射计算地热流和地温梯度：实例研究

天然气水合物是由水和具有低质量分子的烃(主要为甲烷)构成的冰状结晶固体，形成于高压、低温环境中并主要发现于两类不同的区域：外部陆缘和永久冻土带。印度次大陆在东西部陆缘均拥有广阔的近岸带。由国家海洋研究所、Goa和国家地球物理研究所、Hyderabad及其它几个部门所开展的先期研究表明本区具有形成天然气水合物的有利环境。发现的天然气水合物位于海底沉积物中几百米的范围内，在大陆边缘及其邻近区的水深超过500m(以保持天然气水合物的温压条件)，在聚集陆缘带尤其如此。     

国家海洋局海底科学重点实验室

国家海洋局海底科学重点实验室成立于1997年，是国家海洋局首批设立的 重点实验室之一。依托单位国家海洋局第二海洋研究所，现任实验室学术委员会 主任刘光鼎院士，实验室名誉主任金翔龙院士，实验室主任初凤友研究员。 实验室以应用基础研究为重点，强调学科交叉与渗透，关注海底过程的统 一性、多样性与复杂性等系统科学问题，研究区域包括中国近海、太平洋、印 度洋、大西洋和南北极。主要研究方向为：(1)海底构造与事件地质；(2)海 底资源与成矿系统；(3)海底探测与信息系统。在刘光鼎、金翔龙、欧阳志远和 …     

唤醒海底“可燃冰” 开发世界新能源

据《中国海洋报》报道,我国正在进行的地质大调查活动传来喜讯,通过两年多的努力,科研人员在我国沿海发现了新型能源——“可燃冰”的地球物理标志,而且大致圈出约8000平方公里的分布面积。经过两年多的调查,初步鉴别出在400多公里地震剖面上存在天然气水合物矿藏的显示标志。根据显示标志在地震勘测线上出现的范围,大致可圈出天然气水合物的分布面积为8000多平方公里。这一区域地球化学异常也有重要显示,表明这一区域内天然气水合物有相当大的资源前景。另外,在我国的东海陆坡海域也有类似重大发现。专家认为,这些发现对我国的社会发展和经济建设有重要意义。     

东海天然气水合物勘查技术研发项目近况简介

<正>"东海天然气水合物勘查技术研发"是中国地质调查局海域天然气水合物资源勘查工程所属子项目之一,由中国地质调查局青岛海洋地质研究所承担,其主要研究内容包括:天然气水合物现场检测移动实验室建设、3 000m级声学深拖系统、海洋CSEM系统、海底环境原位监测系统、高分辨率小三维多道地震探测系统以及资源评价等技术的研发与集成。自2011年实施以来,项目组联合中国科学院声学研究所、中国海洋大学、杭州电子科技大学等单位,经过几年的协作努力,目前各     

南海冷泉分布特征及油气地质意义

在系统收集和分析南海海底冷泉资料基础上,应用浅剖和多波束水体影像技术识别海底冷泉,结合地质条件综合研究南海冷泉分布特征,进而分析探讨其油气地质意义。研究结果表明,南海冷泉分布广泛,神狐、东沙西南部、东沙东北部、琼东南、西沙海槽、南沙南部和越南沿岸等海域均发现冷泉,冷泉分布水深为200~3 000m。海底冷泉与深部油气乃至浅层天然气水合物资源有着密切的成因联系。冷泉及其伴生物(冷泉碳酸盐岩)的探测与识别对海洋油气勘探,尤其是天然气水合物勘查的指示作用明显。浅剖和多波束水体影像技术不仅可以探测和识别冷泉,而且两者结合可实现低成本、高效率的海底地质异常体(冷泉碳酸盐岩、泥底辟及气烟囱等)的声学异常探测,极大地提高了海洋油气勘探及天然气水合物勘查的成功率。     

新世纪非常规能源的曙光——天然气水合物

大多数专家都认为在 2 1世纪初期世界石油产量将达到高峰 ,之后开始下滑。一些国家和能源公司正在从长远考虑 ,寻找天然气水合物等非常规能源。自然界中的天然气水合物主要分布于北极周围的永冻区以及浅海大陆架沉积物中。蕴藏于海底的天然气水合物资源比估算的常规天然气储量多数百倍。美国地质调查局估计全世界天然气水合物的甲烷量达到 2 0 0 0 0万亿 m3。据美国能源部估计 ,仅美国的天然气水合物资源就有 2 83 0～ 8490万亿 m3。世界天然气水合物资源中哪怕只有 1 %～ 2 %是经济可采储量 ,它也将成为一种巨大的能源来源。因此 ,随着常规…     

国家海洋局海底科学重点实验室

国家海洋局海底科学重点实验室成立于1997年,是国家海洋局首批设立的重点实验室之一。依托单位国家海洋局第二海洋研究所,现任实验室学术委员会主任刘光鼎院士,实验室名誉主任金翔龙院士,实验室主任初凤友研究员。实验室以应用基础研究为重点,强调学科交叉与渗透,关注海底过程的统一性、多样性与复杂性等系统科学问题,研究区域包括中国近海、太平洋、印度洋、大西洋和南北极。主要研究方向为：(1)海底构造与事件地质；(2)海底资源与成矿系统；(3)海底探测与信息系统。在刘光鼎、金翔龙、欧阳志远和秦蕴珊院士的指导下,形成了一支中青年为主的科技队伍,现有固定人员32人,其中院士1人、研究员23人,具有博士学位的研究人员14人,博士生导师4人、硕士生导师21人,在读博士研究生11人、硕士研究生24人和博士后2人。目前在研项目包括973项目、863项目、国家自然科学基金、科技部公益项目、政府间国际合作项目、大洋资源环境研究项目和国家重大专项,共计80余项。5年来,发表学术论文297篇、专著4部、论文集6部,开发深海探测设备17项。2000年以来,实验室联合国内30余家单位,主持开展了“大洋一号”船设备改造和4个航次的863与大洋专项研制设备的海试,主持实施了4个航次的太平洋资源与环境调查和2005年我国首次环球科学考察,同时开展了多个航次的边缘海海底构造和地质环境调查。实验室不断加强技术平台建设和投入,引进和研制的海洋调查分析设备总值达8000余万元,建有14个数据处理和分析测试实验室。围绕实验室主要研究方向,5年来批准对外资助实验室开放基金课题20余项。2003年3月以实验室为依托组建了“中国大洋勘查技术与深海科学研究开发基地”,2003年10月中国海洋学会海底科学分会正式被批准登记。金翔龙院士任主任委员,2004年4月海底科学分会作为参与会员代表中国加入国际大陆边缘计划(InterMargins),金翔龙院士任科学指导委员会委员,中国大陆边缘计划办公室设在本实验室。实验室围绕国家发展战略目标,面向国际竞争,以增强原始创新能力为核心开展基础研究、应用基础研究(高技术研究)和基础性工作,实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。目前与美国、德国、日本和俄罗斯等20余个国家和地区,以及国内30余家单位建立了良好的合作关系。曾主办“天然气水合物研究现状及我国对策”第160次香山科学讨论会等一系列国际国内学术交流和学术活动。     

南海东北陆坡海底微地貌特征及其天然气渗漏模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测深和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体／大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。以海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能成为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

南海东北部陆坡海底微地貌特征及其天然气渗透模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测探和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体/大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。具有海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能称为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

未来海底新能源--天然气水合物国际研讨会在青岛召开

20 0 3年 10月 15— 17日在青岛府新大厦召开了“未来海底新能源———天然气水合物国际研讨会” ,此次会议主办单位为国土资源部中国地质调查局和国家自然科学基金委员会地球科学部 ,承办单位为青岛海洋地质研究所和广州海洋地质调查局。此次会议的宗旨是 :了解世界各国针对天然气水合物资源所实施的国家计划及其所取得的最新成果 ;掌握海域天然气水合物资源调查、研究、模拟实验和评价中所采用的先进技术 ;总结调查研究经验 ,抓准天然气水合物勘探、开发中的关键科学问题和技术难点 ;推进我国海域天然气水合物的调查、研究、模拟实验和资…     

他遨翔在海底世界——记中国工程院院士、海底科学家金翔龙

一进入国家海洋局海底科学重点实验室 ,中国工程院院士、实验室主任金翔龙就把记者从电脑中带进了海底世界 ,几千米深的海底山脉 ,陡峻的峡谷 ,广阔的“高原”和“平原” ,让人一目望穿海底。这些太平洋底的彩色海底地形图都是通过先进的多波束测深系统等设备在海底侦察后 ,经过自动绘图仪绘出的。从图上我们可以清楚看到在太平洋底被誉为“金属地毯”的多金属结核 (锰结核 )的分布。由金翔龙主持的国家“八五”重大专项“大洋多金属结核资源勘探开发” ,已经为我国最终圈定了 7 5万平方千米的可年产 30 0万吨 ,持续开采 2 0年的“丰产田” …     

南海沉积物中甲烷水合物的实验研究

<正>天然气水合物是由天然气中小分子气体(甲烷、乙烷等)在一定的温度、压力条件下和水作用生成的一类笼型结构的冰状晶体。形成天然气水合物的主要气体成分为甲烷,甲烷气体体积超过99.9%的天然气水合物通常称为甲烷水合物,它是一种典型的Ⅰ型水合物,广泛分布于海底以下0～1500m深的沉积带或陆地上的永久冻土带中,是自然界中甲烷存在的一种重要方式。迄今在世界各地海洋及大陆冻土带中已探明的天然气水合物     

珠江口和琼东南盆地天然气水合物形成和稳定分布的地球化学边界条件及其分布区

通过对南海北部陆缘珠江口和琼东南盆地气田的天然气形成水合物的地球化学计算模拟及地质地球化学条件分析，对珠江口和琼东南盆地天然气形成水合物的地球化学边界条件及分布区进行了研究。认识到南海北部陆缘琼东南和珠江口盆地内的断裂构造是天然气向海底渗漏的通道，为天然气水合物在海底的形成提供了物源；盆地内巨厚的第四纪富有机质沉积也为天然气水合物形成提供了充足的细菌成因生物气源。在海底温度2－16℃范围内，琼东南盆地气田10种天然气和珠江口盆地气田18种天然气形成水合物的压力有比较大的范围，随温度增高，天然气水合物形成的压力增高；盆地间和各天然气样品之间形成水合物的压力均是不一致的。在南海海水平均盐度3．4％条件下，结合海底温度与水深变化资料，珠江口和琼东南盆地天然气水合物形成和稳定分布的海区是不同的，珠江口盆地小于230m水深的海区没有天然气水合物的形成，在230－760m水深的海区可能有天然气水合物的存在，天然气水合物的稳定分布区应该在大于860m水深的深水区；在琼东南盆地水深小于320m的海区不可能有天然气水合物的形成，在320－650m水深的海区可能有天然气水合物的存在，大于650m水深的海区是天然气水合物的稳定分布区。     

日将试验从海底可燃冰提取天然气

据2011年7月下旬的媒体报道,日本将从海底的甲烷水合物（也称“可燃冰”）中提取天然气,这将是世界首次在近海开展这种试验。其中,《日经金融新闻》日报称,此次试验为期几周,计划在截至2013年3月的财政年度进行,地点位于东京西南静冈县与和歌山县之间的一片海域。     

GIS辅助估算南海南部天然气水合物资源量

具有低温高压条件的深海是天然气水合物形成的有利场所。从海底天然气水合物稳定分布的赋成条件入手,分别根据Levitus水温数据和Sloan的CSMHYD程序拟合出水温水深方程和相界线方程。假定南海南部温度梯度范围为59—90℃·km-1,得天然气水合物稳定带厚度与水深的关系方程。采用最新的南海南部海底数字地形图数据,在GIS平台上分析得到天然气水合物稳定带的分布图,进而获得南海南部天然气水合物稳定带最大厚度为230—355m,容积为5.7×1013—9.5×1013m3;甲烷量为2.451×1015—4.085×1015m3;资源量为1.729×1013—2.169×1013m3。