南海北部陆坡天然气水合物结构及气体成因对比研究

Natural gas hydrate is an important potential energy resource in the future, leading to its exploitation of great significance. This project aims to analyze the crystallization and gas composition of hydrate recovered from the Northern continental slope of the South China Sea, including Dongsha, Shenhu and Qiongdongnan sea area. Combined with the previous study, the gas content, gas source and hydrate structure types will be further discussed, which enables us to understand the gas hydrate in the South China Sea on the molecular and crystal level. This will provide important evidence for estimation of gas hydrate storage in the South China Sea. Correlation of gas hydrate molecular and crystal characteristic with bury depth and geological settings will also be discussed.

天然气水合物是21世纪一种重要的非常规天然气资源，其勘探开发具有非常重要的战略意义。本课题拟对广海局在南海北部陆坡多个地区，包括神狐海域、珠江口盆地东部海域和神狐临近海域海马冷泉区，获得的天然气水合物的晶体结构和气体组成等化学性质进行研究，结合南海海域以前的研究，对比不同地区形成的天然气水合物的基础性质，研究天然气水合物气体含量、气体来源和水合物类型，进而加深我们对天然气水合物在分子和晶体层面的认识，同时在晶体层面研究地层深度和地质背景对水合物形成的影响，为今后中国天然气水合物储量的精细研究提供依据。

通过气体组分分析、气体同位素测试、拉曼光谱和XRD测试，对神狐海域、琼东南钻探区及海马冷泉的天然气水合物样品进行综合研究。结果表明，首次在神狐海域证实存在II型天然气水合物，增加了海域II型水合物分布的世界数据库，另外II型天然气水合物的稳定性及气体组成与I型水合物不同，该发现对评估天然气水合物储量以及改进天然气水合物开采工艺和方法具有重要意义；在琼东南钻探区可能存在II型水合物，并指出该钻探井位深部碳酸盐岩形成的原因可能与全球气候事件存在相关性；海马冷泉区天然气水合物样品的晶格中存在硫化氢分子，硫化氢主要是由于甲烷厌氧氧化产生，含硫化氢水合物的形成和分解对于冷泉生物种类的分布和生物周期性生长具有巨大的影响，H2S型水合物的发现对于研究冷泉生物活动和全球硫循环具有重要意义。