北极大陆边缘沉积物中深水和浅水气体水合物欠稳定之证据

用地球物理方法探测到北极大陆边缘水合物稳定带内（HSZ）气体水合物的分解情况，高频地震探测的地层结构和纵波传播速度已经改变了水合物稳定带恒定不变的传统概念，其结果表明在两个方面：（1）浅水区不稳定的水合物可向大气排放大量的甲烷；（2）暗示深水区气体水合物不稳定，导致斜坡欠稳定，并释放甲烷进入大气圈，引起温室效应。     

用~(129)I测定孔隙水体的年龄:与海洋气体水合物成因的关系

气体水合物是能源和温室气体潜在的巨大来源。最新调查表明，气体水合物在大陆坡普遍存在，而且水合物中甲烷的能源当量很可能超过所有已知原油和天然气储量的总和。海洋气体水合物通常由圈闭在水冰晶格中的甲烷组成，一般发现于海底以下（bsf）200～500 m之间海洋沉积物的特定深度范围内。在地震剖面上，气体水合物稳定带的底部由一强反射层――似海底反射层（BSR）指示。在BSR之下常见游离甲烷气体，但其浓度显著低于气体水合物中的甲烷。气体水合物的成因与形成已成为越来越多的研究中的焦点。尽管通常假定气体水合物与海洋沉积物中有…     

第四纪间冰段期间甲烷水合物不稳定性的碳同位素证据

极地冰核证明大气甲烷（ＣＨ４）的大规模变动与以千年和十年为周期的第四纪大气旋回有关。间冰期和间冰段最初几十年期间气温急剧变暖与大气ＣＨ４ 快速增长是一致的。人们认为 ,大气ＣＨ４ 的快速增加是由于在降雨量很大的热带湿地中有较多的ＣＨ４形成所致。然而 ,大量的湿地不太可能在海平面低水位期形成足够多的ＣＨ４ 以解释大气甲烷的快速增长率。大气ＣＨ４ 的另一潜在来源是甲烷（气体）水合物（在高压、低温和充足气体浓度的条件下由水和ＣＨ４ 在沉积物中形成的固体）。大量的ＣＨ４（１×１０１９～２×１０１９ｇ）以气体水合…     

海底气体水合物中菌成甲烷氧化作用对生命极限环境的意义

本次研究运用调查潜水器采集的热成碳氢气体样品,位于墨西哥湾大陆坡。水深约在５４０ｍ的化以能自养群落的火山口和气体水合物丘,研究区具体渐高压特征（温度平均为７℃,压力约５４００ｋＰａ）ＩＩ型结构气体水合物丰富,气体水合物样品的三种同位素特征指示了该水合物束缚甲烷（ＣＨ４）的细菌氧化作用,以下三种情形和形成报体水合物的火山喷气有关;（１）甲烷束缚甲烷富＾１３Ｃ相当于３．８‰ＰＤＢ（皮狄组美洲拟箭石标准     

墨西哥湾陆坡的喷出气体及气体水合物：气体水合物分解所产生的影响

气体水合物是象冰一样的结晶物质，烃类和非烃类气体赋存于水分子晶格内。分布于墨西哥湾和其它海盆中的Ｉ型构造的气体水合物通常是细菌作用成因的甲烷水合物，贫13C、Ⅱ型和 H型气体水合物在墨西哥湾水深约540 m处共存。Ⅱ型气体水合物主要成分一般是C1-C4碳氢化合物（甲烷－异丁烷），而Ｈ型则主要由C1-C5碳氢化合物组成（甲烷－异戊烷）。与简单的细菌成因的甲烷水合物相比，由于热成因的气体水合物是由不同性质的碳氢化合物分子共存于晶体格子中，故保存了更为复杂的成因和稳定性信息。温度、压力及形成气体水合物的气体组成是决定…     

墨西哥湾西北部陆坡处气体水合物资源的估价

目前 ,美国的Ｍｉｌｋｏｖ等对墨西哥湾西北部陆坡处气体水合物资源进行了估价。根据地质背景、水深、气体水合物稳定带之间的相互关系 ,他们估算了该处的气体水合物储集层的体积。赋集于墨西哥湾西北部陆坡处气体水合物的产状模式有两种类型 :①处于构造比较集中的小型盆地边缘处的热成因和细菌成因的气体水合物 ;②在小型盆地内部的浸染细菌成因的甲烷水合物。构造聚集处的气体水合物估计含有８～１１×１０１２ ｍ３ 的Ｃ１-Ｃ５ 碳氢化合物（标准温压条件下） ,这表明它可为将来的经济开采提供一个重要的指标。在小型盆地内细菌成因甲烷…     

气体水合物的地质远景及全球变化

天然气水合物赋存在极地的广义地区,通常与近岸和近海的冻土层以及大陆和岛屿外缘的沉积物相伴生。气体水合物中甲烷所含碳量可能超过１０＾１９克。气体水合物在三个方面尤为重要,即：化石燃料储藏潜能,海底地质灾害以及对全球气候变化的影响,由于气体水合物代表地球表层２０００ｍ范围内的大量甲烷,故将其作为一种非常规的、未查验的化石燃料来源,因为气体水合物处于亚稳定状态,故温压变化影响其稳定性,海底之下未稳定的气     

晚侏罗世气体水合物中甲烷的释放证据

碳酸盐储层的界定性十分模糊,但它是引起气候变化的可能性因素,因而大陆边缘和永久冻土区存在着甲烷水合物这一现象唤起了人们极大的兴趣。CH4（(13C"-60‰）的大规模快速释放可用来解释古新世有孔虫、海洋块体碳酸盐、土壤碳酸盐和齿状磷灰石同位素记录下的(13C负位移、阿普第阶块体碳酸盐的(13C（(13Ccarb）位移以及托阿尔阶块体碳酸盐、海洋和陆源有机物中记录的同位素位移。所有这些同位素位移都伴随着大范围的气候变暖。甲烷释放产生的特殊的(13C特征使我们能够识别整个地质历史中其它的甲烷释放事件。我们在这里给出了晚侏罗世甲…     

天然气水合物地球化学特征

天然气水合物是在低温、高压以及有足够气体供应条件下形成的一种天然气(主要为甲烷)与水组成的似冰状固态化合物。天然气水合物中包含的甲烷碳是全球甲烷资源的重要组成部分,是一种数量巨大的潜在能源[1]。而且由于甲烷的温室效应,天然气水合物分解释放的甲烷进入大气中会严重     

海底天然气水合物稳定的热力学条件

在几乎所有的海底都有适合于天然气水合物的温度和压力，但是热力学平衡提出了形成水合物需要另一个涉及到溶解气浓度的条件。通过一种模拟退火算法--这种算法使得甲烷气体与海水混合物的自由能最小-我们量化了水合物的热力学条件。平衡相用一个压力、温度和盐度的函数来描述各稳定相的成分。我们发现溶解气的浓度（溶解度）随着温度的增加而迅速下降。在海水中，气体溶解度在特定的盐度时也是降低的。由于低溶解度会减少形成水合物所需要的气体量，所以海水中的盐实际上促进了水合物的形成。盐度的变化（常常引起水合物形成情况的变化）增加了一个热力学自由度，这就形成了一个三相区，此区域中水合物、海水和自由气体在恒压下的一个温度范围内共存。我们把该计算用于确定海底稳定相的分布。气体溶解度的计算结果表明水合物可以直接由海底的溶解气结晶而成。气体沿着平衡浓度梯度的扩散表明气体被连续不断地由水合物层运送到所覆盖的海水中。为了在海底沉积的过程中保持水合物，需要有一个持续的甲烷气源以弥补扩散所引起的损失。通过简单的近海沉积的物理条件模型就可以估算水合物的生长和消耗。     

快速气候变化及其驱动机制的探讨

全球范围内广泛寻找古气候快速变化的沉积记录,研究其内在的驱动机制,对于预测未来气候和环境变迁的走向意义重大。近些年来,短尺度气候变化的研究取得了重要进展：发现末次冰期普遍存在约为1．5ka周期的暖冷期交替的循环,即Dansgaard—Oeschger（D／O）循环,连续几个D／O循环冰阶气温越来越低,后出现Heinrich事件,全新世也存在着千百年尺度气候的波动性。这些短尺度的快速气候变化并非只存在于冰心和北大西洋,而是具有全球性。D／O循环、Heinrich事件以及全新世波动的气候背后的驱动机制,目前争议较多尚无定论。目前,温盐环流（THC）变化和甲烷冰枪两个学说较为流行。前者认为北大西洋北部的大量融冰削弱了深水的形成,使THC减弱,从而向北输送热量减少,使北大西洋气候寒冷,深水形成后便完成一个D／O循环,Heinrich事件只是使过程更激烈;后者认为中上层海水一定幅度的温度变化导致陆坡处的甲烷冰储库崩塌,迅速向大气中释放温室气体CH4,经历正反馈过程迅速进入间冰阶,然后空气中CH4再逐步储存于海底沉积物中,直到下一次促发后释放。末次冰期以来的短尺度气候旋回和快速变化事件,也许不能单单靠一两种模型来解释,其内在的复杂的演变机理与地球各层圈之间紧密相关,解释其规律还需要广大气候研究学者们进一步努力。     

多分量地震技术在挪威中部边缘气体水合物调查的应用

作为数量巨大的碳来源,天然气水合物可能是未来潜在的能源储备,也可能与全球的气候变化相关联,基于这一事实,在过去二十年中,天然气水合物方面的重要性持续上升是有目共睹的。此外,天然气水合物的分解以及并发的游离气释放造成潜在的海底坡身不稳。多分量地震技术能够拓宽对天然气水合物储层的认识。在海洋条件下,当下行传播的纵波（P波）在一个沉积界面反射时,可以转化而产生横波（S波）。利用水平和垂直的地震检波器可以在海底处记录到上行的S波。除P波数据外,S波数据非常有用,这是由于S波几乎不受多孔岩石中孔隙充填的影响并且速度较P波速度慢。这一性质清楚表明一个明显的优势,因为（1）利用S波可以提高地震分辨率;（2）含气或质量差的P波反射目标体可以较好成像;（3）孑L隙流体与岩性可以辨别;（4）增强估算气体水合物浓度的能力。在挪威中部边缘,多分量地震数据可使我们选择一个含水合物沉积物的可靠岩石物理模型。多分量地震数据能将气体或气体水合物对地震速度的影响与岩性对地震速度的影响进一步区分开。改进后的声成像结果使我们能清楚了解含水合物沉积层的下方区带,由于气体的存在,这一区带在P波数据上反射模糊。挪威中部边缘的天然气水合物研究很大程度上得益于对多分量数据的利用,部分数据由奥斯陆石油地质服务公司向特罗姆瑟大学地质系提供。     

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示ＷａｌｔｅｒＳ．Ｂｏｒｏｗｓｋｉ等微生物硫酸盐的减少，微生物沼气的产量，和气体水合物的形成与深海、大陆边缘沉积物中出现的成岩作用紧密联系（Ｐａｕｌｌ等，１９９４）．气体水合物是由水和低分子量气体（...     

天然气水合物释放甲烷对晚第四纪气候影响的古环境记录

天然气水合物作为全球碳循环中最大的碳储库,在全球变暖或海平面变化导致压力减小的情况下将分解释放大量甲烷进入水体和大气,对气候和环境造成巨大的影响。自从1995年Dickens等提出形成晚古新世温度峰值事件(LPTM)的主要原因是海底天然气水合物大规模分解释放甲烷这一假说以来,地质历史时期天然气水合物演化的研究蓬勃发展。而晚第四纪以来经历了一系列气候变化过程,在加利福尼亚的圣巴巴拉盆地、瓜伊马斯盆地、俄罗斯的贝加尔湖、格陵兰海、秘鲁、东格陵兰陆架、巴布亚新几内亚以及南海等地都记录了天然气水合物分解释放而形成的碳同位素负偏的古环境信息。主要针对这些古环境记录进行整理总结,为进一步研究天然气水合物的动态演化提供基础。     

日本气体水合物勘探研究概况

１　引言天然气水合物是笼型化合物的一种类型,其中含有水分子格架中甲烷等天然气。在标准条件下,每一立方米甲烷水合物中理论上含有１７２ｍ３容积的甲烷。但是,在天然气水合物中,甲烷容量可达４０到１６５倍多。因此,天然气水合物被认为是未来的非常规潜在资源。它们分布在北极和南极的永久冻土带和包括日本列岛周缘地区在内的大陆边缘深海区。相平衡图表明气体水合物产出的最高温度是高于高压下的冰点温度。甲烷水合物形成的压力在０℃时高于２６个大气压,而１０℃时则高于７６个大气压（图１）。假设１０ｍ水深的压力为１个大气压…     

美国能源部甲烷水合物研究计划简介

美国能源部（ＤＯＥ）Ｍｏｒｇａｎｔｏｗｎ能源技术中心（现在的联邦能源技术中心,ＦＥＦＣ）资助的始于１９８２年的甲烷水合物十年研究计划,发现了阿拉斯加Ｋｕｐａｒｕｋ油气田存在水合物;完成了近海１５个含水合物盆地的研究;建立了从水合物中通过减压和加热生产天然气的生产模型;成立了水合物和沉积物测试实验室。该计划由于某些原因,后被取消。８０年代以来,由于一些国家政府的关注、科学家的呼吁、气体水合物的新发现和全球气候变暖与全球碳循环中气体水合物的作用与影响等因素,使甲烷水合物重新引起美国政府的重视。１９９…     

用玻璃质微模型方法肉眼观察气体水合物在合成孔隙介质中的形成和分解

微模型试验可以提供独特的方法直接观察孔隙规模下的气体水合物性质。本文提供了在具有粗颗粒孔隙介质的玻璃质微模型中对水合物形成和分解进行肉眼观察的初步结果。初次试验是用水溶性水合物生成的四氢呋喃（ＴＨＦ）在大气压下进行的。此后 ,先从甲烷的游离气泡中形成了笼状物 ,然后在６．５ＭＰａ（１０００ｐｓｉａ）的压力下从饱含ＣＯ２的水中也形成了笼状物。ＴＨＦ形成了ＩＩ型结构水合物 ,而甲烷和ＣＯ２ 均形成Ｉ型结构水合物（Ｓｌｏａｎ ,１９９８）。关于微模型的粒度指标和相应的沉积类型见表１。表１微模型的指标试验体系模…     

截然不同的3个天然气水合物区域通过海底的CH4通量:对大洋和大洋化学的影响

在全球甲烷储库中甲烷水合物的作用缺乏充分的评估,因为人们对甲烷通过海底表面进入大洋和大气过程中的搬运以及在水柱中作为营养剂消耗的程度所知甚少。在3个截然不同的气体水合物环境中,在甲烷羽中或其附近采集孔隙流体和水柱样品,分析甲烷、溶解有机碳（DIC）、硫化物/硫酸盐、     

珠江口盆地东部海域天然气水合物成藏气源特征探讨

通过钻探,在珠江口盆地东部海域获取了天然气水合物实物样品,在5个取心站位目标层段进行了保压取心,获取了水合物岩心释放气样品,同时在13个层段获取了水合物分解气体样品。钻探取心的5个站位都在航次现场选择层段制备了顶空气样品。所有气体均进行了气体组成与同位素分析,结果表明:水合物气体组成以甲烷占绝对优势,甲烷含量96.5%～99.8%;乙烷含量极少,为(175～554)×10~(-6),未检测出C_(2+)以上烃类气体。水合物气体甲烷碳-氢同位素分析测试结果表明,δ~(13)C_(1 )为-68.4‰～-71.2‰,δDC_1为-182‰～-184‰,据此判识水合物气体成因类型为生物成因气。水合物气源成因类型与水合物产出形态没有直接关系,多种产出类型的水合物可能与储层发育及形态特征有密切联系。主要气源位于1000m以内的浅地层中,主要以侧向运移方式运移至稳定域有利部位形成水合物。     

海底天然气水合物中细菌的甲烷氧化作用：其对极端环境中生命的意义

天然气水合物是一种类似冰状的结晶固体,晶体中烃和非烃气体被水分子的刚性构架所封存。因为是由细菌的甲烷水合物（结构Ⅰ）和复杂的热成天然气水合物（结构Ⅱ和Ｈ）二者构成,所以墨西哥湾陆坡的天然气水合物在全球环境中是非常典型的。结构Ⅱ水合物和结构Ｈ水合物含有...