青岛海洋地质研究所科研人员在冲绳海槽末次冰盛期以来冷泉活动触发因素方面研究取得进展。近日，该研究成果在国际顶级地球物理期刊《Geophysical Research Letters》上发表。

冷泉是富含甲烷的流体通过沉积物向上运移形成的海底地质系统，构成了全球碳循环中自岩石圈向海洋碳迁移的重要组成部分。过去冷泉活动被记录在海底附近的自生碳酸盐岩结壳中，该地质档案是研究过去冷泉活动和天然气水合物分解之间联系的重要载体。过去研究中，底层水变暖引起的天然气水合物分解大多发生在海平面高位体系域时期，但在末次冰盛期之后相对海平面明显上升的时期较少。

针对上述问题，该研究使用冲绳海槽中北段的冷泉碳酸盐岩样本，开展了岩石学、矿物学、碳氧锶同位素和铀系测年分析。结果表明，一是氧同位素存在异常高值，说明与天然气水合物分解直接相关；二是冷泉碳酸盐岩从海底向下方生长；三是天然气水合物分解导致甲烷渗漏的时期为14ka年至6ka。研究对全球不同海域沉积物热传导导致的时间滞后进行了量化分析。结果表明，冲绳海槽时间滞后数值可能是最小的，冷泉碳酸盐岩年龄更接近于底层水变暖时期。因此，该研究更好地支持了冰期-间冰期转换的环境变化能够影响陆架边缘天然气水合物稳定性这一科学假说。

末次冰盛期以来冲绳海槽中北段冷泉碳酸盐岩生长模式

陆程，男，33岁，硕士，专业技术十级，油气调查中心助理研究员。专业方向：非常规油气开发理论与技术

解决资源环境问题或基础地质问题情况：

完成多套“水合物试采关键环节系统图”，厘清试采周期内各关键环节相互关系；首次研发“泥质粉砂储层天然气水合物样品流速敏感性测定系统”，首次建立“泥质粉砂储层水合物样品流速敏感性测定方法”，厘清泥质粉砂储层内流体流速与生产压差的关系，预判试采周期内渗透率变化规律，为降压方式选择提供依据与合理化建议；建立泥质粉砂储层水合物产能评价体系，完成多套降压方案编制和降压路径优选工作，厘清生产各要素与降压方案的关系，编制“生产制度逻辑关系判断图”，为试采工程提供重要的服务支撑。参与完成863项目“海底孔隙水及底层水原位采集系统”子课题，实现对不同类型水体中烃类气体等进行检测的船载流体地球化学探测，为我国海域天然气水合物资源评价提供技术支撑。

实现转化应用和有效服务情况：

作为项目副负责与核心成员，完成“祁连山及邻区天然气水合物资源勘查钻探试验井单井综合评价”、“陆域天然气水合物可移动性现场实验室与祁连山长期观测基地建设”、“东北冻土区天然气水合物资源勘查”、“楚雄盆地油气资源前景调查”、863项目“海底孔隙水及底层水原位采集系统”以及“2017年度海域天然气水合物试采工程”等项目。试采期间，担任模拟组组长，带领本组成员，与试采指挥部全体指战员通力合作、联合攻关，建立一套泥质粉砂储层天然气水合物系统产能动态评价方法，完成试采井产能模拟和降压方案优选工作，为试采的成功提供服务与支撑。

促进科学理论创新和技术方法进步情况：

在国内外公开发表论文10余篇，获得一系列专利授权，涵盖水合物、致密油气、页岩气等非常规油气产能评价方法的创新性内容。首次研发可填装无固结泥质粉砂储层的“水合物岩心流速敏感性测定系统”，提出“水合物储层流速敏感性测定方法”，开展试采井储层渗透率流速敏感性实验，预判试采出现的风险以及为降压方案制定提供关键参数与合理化措施建议。以“稳步降压、小步慢跑”为指导核心，建立泥质粉砂储层水合物系统产能动态评价方法，包括：选择降压方式、划分降压区间、编制降压路径、确定主力产层、大数据定性分析、优选降压路径、工程语言转化等7个方面的内容，用以完成天然气水合物试采降压方案的编制，为试采顺利实施提供服务与支撑。

促进人才成长和团队建设情况：

在天然气水合物试采期间，带领一支由广海局、青岛所、北京大学、局油气调查中心等4家单位组成的，以天然气水合物开采模拟、油气田开发工程为专业特长的模拟组，完成试采井目的层多孔介质渗透率流速敏感性实验以及产能预测和降压方案优选工作，为试采的成功提供服务与支撑。其中4人被评为天然气水合物试采先进个人。

5月3日，随着“勘407”调查船驶入福建宁德沙埕港停泊休整，中国地质调查局青岛海洋地质研究所“1:25万锦西、日照和霞浦县等图幅海洋区域地质调查”二级项目下属的霞浦县幅子项目2017年度海上地质取样施工顺利结束。

据悉，此次海上施工从4月22日起至5月3日，共历时12天，施工期间曾遇到了大风、密集养殖区及台湾方面的干涉等不利因素，项目组克服了困难，精心部署、合理规划施工路线，保证了全天24小时高效作业。施工人员共完成了表层沉积物取样170个站位、柱状取样30个站位、海水同步取样170个站位（表、底层水样共340瓶）、Fe3/ Fe2现场滴定测试170个样品，保质保量的完成了施工设计要求的内容，所有站位的定位数据和样品都通过项目组自检，满足质量要求。

2017年为“1:25万锦西、日照和霞浦县等图幅海洋区域地质调查”二级项目的结题之年，此次外业施工的完成，标志着1:25万霞浦县幅子项目已完成任务书规定的全部野外实物工作量，为下一步的测试分析、图件编制、成果报告编写打下了坚实的基础。

底层海水取样

柱状取样（振动）

表层沉积物现场滴定测试

为了掌握南极半岛附近海域天然气水合物分布状况，加深对全球碳循环的理解和防治环境灾害，自然资源部中国地质调查局部署了“海洋地质六号”南极科学考察航次，项目承担单位为中国地质调查局广州海洋地质调查局，时间为2016年12月至2017年4月。经国家海洋局批准同意，该航次统一编入了中国第三十三次南极科考队。

该科学考察航次从地质环境和基础地质调查研究着手，开展了地质地球物理和地球化学综合考察，获得了宝贵的第一手实物资料，取得了显著的调查研究成果，是我国在南极半岛海域又一次系统化的海洋地质调查研究，也是一次从深海大洋向极地冰海跨越的历史性航程。

成果与进展

一是共完成规则测网高分辨率多道地震调查1420千米、多波束测量5475千米、浅剖测量3925千米，长柱样取样7个测站、短柱样取样14个测站、箱式取样8个测站、地热测量5个测站、温盐深测量3个测站、底层水取样9个测站。

二是首次获取了南极半岛南设得兰群岛北部海域、布兰斯菲尔德海峡以及欺骗岛三个区域的海底全覆盖高精度地形地貌图，确定划分出上述区域海底的一级地貌单元。该成果为研究南极半岛周边区域的沉积地质以及洋流循环提供了基础资料，并可为航海提供重要的参考依据。

三是利用自主研发的海底沉积物地温梯度测量系统，在5个测站成功获取了海底热流测量，填补了我国在南极海域海底地温梯度测量的空白，充实了全球南极热流测量基础数据库，为未来南极半岛海域的区域地质和南大洋环境研究及航海积累了宝贵的第一手资料。

四是调查显示，受季节性融冰及太阳辐射影响，调查区夏季海洋上层100~300米深度出现逆温层。通常情况下，逆温层将导致垂向不稳定，但占据相同深度的盐跃层则抑制了该作用。该成果为认识南极半岛海域上层物理海洋、海洋化学以及南大洋深层环流特征提供了科学依据。

五是系统收集和积累了大量南大洋气象资料和南极半岛浮冰区的航海资料，积累了全海域航行保障及复杂环境下开展海洋地质地球物理综合调查的经验，大幅提升了我国海洋地质综合调查能力，对未来南极海域综合科考航海有重要的借鉴意义。

应用与转化

该科学考察航次实现了科技创新和机制创新“双轮驱动”。一方面，探索了“多船多站”“海陆联合”的极地科考新模式。航次过程中，“海洋地质六号”船与“雪龙”船在南极半岛附近海域开展了联合海上考察，登陆考察时又与中国地质调查局地质力学所科考队员联合开展陆地科考。另一方面，搭建了开放合作、协同创新的平台，整合了国内科研力量，实现了资源共享。来自中国地调局、国家海洋局、同济大学等十余家单位，共123位科考人员开展了多领域的调查研究。

该科学考察航次培养和锻炼了一大批青年技术骨干和年轻的远洋极地海洋地质人才队伍，为挺进极地海域开展海洋地质调查研究积累了宝贵的资料和人才储备，彰显了中国地质调查局从管辖海域，到远海大洋，乃至极地冰海全海域综合调查能力的整体提升。