广州海洋局天然气水合物成藏机制研究获新成果

近期，荷兰爱思唯尔（Elsevier）出版集团旗下的地球科学领域期刊《Marine and Petroleum Geology》（海洋与石油地质）以“Dynamic accumulation of gas hydrates associated with the channel-levee system in the Shenhu area, northern South China Sea”（南海北部神狐海域水道-天然堤体系与天然气水合物动态成藏关系）为题发表了中国地质调查局广州海洋地质调查局张伟等关于南海北部神狐海域天然气水合物动态富集成藏机制的最新研究成果。

海底水道-天然堤系统及其伴随的含气流体活动导致的天然气水合物稳定域（GHSZ）变迁，对天然气水合物动态富集成藏有重要控制作用。利用神狐海域最新采集的三维高分辨率地震资料、天然气水合物钻探获取的随钻测井（LWD），水合物保压岩心等资料，结合数值模拟与理论计算，研究了水道-天然堤体系地质、地球物理特征及沉积充填特点，重点探讨了水道迁移与GHSZ变迁的关系及其对高饱和度天然气水合物动态成藏与分布富集的控制机制。

图1 基于天然气水合物钻探现场测试的天然气水合物稳定域模拟

　　研究发现，由于水道-天然堤体系的侧向迁移，侵蚀和沉积作用以及地层温度的变化导致了似海底反射层(BSRs)的上下迁移，而原始温压（P-T）条件下形成的BSR部分得到保留，最终在地震剖面上出现双BSR（DBSRs）。同时，通过气烟囱向上运移的热流体也可能引起地温梯度变化，进而导致GHSZ的变迁及DBSRs的出现。研究提出，在水道侧向迁移和含气流体垂向运移过程中，神狐海域天然气水合物的富集与分布受沉积物的岩性物性及其与GHSZ的空间耦合控制，天然气水合物具有形成-分解-再形成的动态富集成藏特征。该研究首次建立了神狐海域水道-天然堤体系控制下的天然气水合物动态成藏模式，对指导南海天然气水合物勘探及理解天然气水合物富集成藏机理具有重要意义。

图2 神狐海域水道-天然堤体系控制下的天然气水合物动态成藏模式

论文第一作者为广州海洋地质调查局高级工程师张伟，通讯作者为教授级高工梁金强与中山大学海洋科学学院副教授万志峰，合作作者为苏丕波、黄伟、王力峰和林霖。该项研究由国家自然科学基金、中国博士后科学基金、国家水合物专项项目、自然资源部海底矿产资源重点实验室开放基金等共同资助。

《Marine and Petroleum Geology》位于汤森路透JCR一区，中科院JCR地球科学二区，影响因子为3.79，CiteScore为6.40。论文相关信息如下：

Zhang, W., Liang, J*., Wan, Z*., Su, P., Huang, W., Wang, L., Lin, L. (2020). Dynamic accumulation of gas hydrates associated with the channel-levee system in the Shenhu area, northern South China Sea. Marine and Petroleum Geology, 117, 104354.