欧洲大陆边缘甲烷水合物的远景分布.pdfVIP

第9卷 第3～4期 天然气地球科学 Vo1．9 No．3～4 1998年 8月 NATURALGASGEOSCIENCE Aug． 1998 『布p尸，3／0。 欧洲大陆边缘甲烷水合物的远景分 P．R．Miles lsj L／ (英国) 列欠 摘 要 为研究控制气水舍物形成的物理参数，建立了网格数据集，这些网上每个 结点都来 自气水舍物相和压力一温度方程的联解，结果显示出潜在 甲烷水舍物似 海底地震反射层(BSR)的海底深度。欧洲大陆边缘反射层呈块状水舍物稳定带的 等色网线，表明如果水舍物广泛存在，BSR可显示其远景深度，这个深度通常沿大 陆边缘比较大，并随着陆缘年龄变老而增大。在薄的陆壳和高原可以遇到BSR变 浅的现象。控制气水舍物形成的地质因素决定着气水舍物可能存在的地区，因此 远离欧洲大陆边缘特别在地中海明显缺乏鉴别气水合物的BSR。 关键词 苎 !堕 变 天 ( ， 1 引 言 气水合物为固态的冰状化合物，由水和气的立体结晶格架组成，气体中甲烷是主要组 分，常常超过 99 。似海底反射层(BSR)来源于覆盖在含有气饱和水沉积物之上的气水台 物沉积物引起的声阻抗反差，可以指示气水台物的存在。 如遇最强的BSR，在气水台物层之下常常有游离气。游离气的出现是识别海底存在气 水台物的少数几个方法之一。甲烷气水合物被认为是未来的重要 自然能源及环境因子，因 此，欧洲陆缘气水合物资源分布具有重要的战略意义。如果热动力条件适合，气水台物可 以 形成并聚集在沉积物(孔隙水中含有足够的气体)中。甲烷水合物的压力(深度)一温度稳定 区间(图1)表明这些条件出现在大陆坡水深超过 300~500m(与海底水温有关)到(由地温 梯度决定的)深海流之下的一定深度。比甲烷重的大分子气体(乙烷和丙烷)使得气体混合物 形成于低压下，并在浅水区或者高温度区稳定。然而，陆缘沉积中通常含有同位索 C轻的 生物甲烷。孔隙水中盐的存在使气水合物相边界向左移动(图1)，气水合物稳定区变小 用甲烷水合物稳定性方面的实验室数据和Hyndman＆Davis(1992)获得的模拟海水状 态计算方程编制了海水中最常见甲烷的稳定性边界值。四次多项式(有效值在O～3O℃)给 出了吻台极佳的甲烷一海水稳定点： P一2．8074023+aT+bT +eT。+dT ‘ (1) 式中：a—1．559474×10～， b一4．8275×10_。，C=一2．78083×10～，d—1．5922×10一 P是压力(MPa)，T是温度(℃)(图1)。加在静水压力之上的沉积物静岩(或上覆)压力可能 会增加水合物层的厚度，但也会改变沉积物的热导率。静水压力的假设仅在海底浅部有效， 但在大部分的BSR深度不比我们能确定的其它参数的精度有意义。海底温度(T)和地温梯 收精 日期：l998一O5—23 天 然 气 地 率 科 学 Vo1．9 度确定的温度 深度函数为： T + (△T／△Z)Z (2) 0 — 气水台物、＼；BSR 一 ＼ 气及求 I I I I I II