研究揭示多類型天然氣水合物分布控制機理
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| 日期：2025.10.31 資訊來源：網絡來源 瀏覽人次：739 |
在國家自然科學基金、國家重點研發計劃及國家天然氣水合物調查專項等項目資助下，廣州海洋地質調查局正高級工程師匡增桂團隊聯合美國得克薩斯大學奧斯汀分校、中國海洋大學、中國科學院南海海洋研究所等科研人員，研究揭示了多類型天然氣水合物分布控制機理。相關成果近日發表于《地球物理通訊》（Geophysical Research Letters）。
泥質沉積物中孔隙充填與裂縫充填型水合物形成及分布的示意圖。研究團隊供圖，下同
論文第一作者、廣州海洋地質調查局高級工程師鄧煒表示，自然界中，超過90%的水合物賦存在泥質沉積物中，這些水合物以孔隙充填或者裂縫充填的形式賦存。目前尚缺乏普適性模型來表征全球尺度的水合物分布。
為此，研究團隊通過對不同類型水合物形成的地質力學及熱力學機理持續攻關，提出了泥質沉積物中不同類型水合物分布的控制機制。他們發現，在海底以下數百米處存在一個受地質力學控制的臨界深度，該深度處沉積物的毛細管力等于破裂壓力，這一深度也限制了裂隙充填型水合物最大的產出深度。
此外，臨界深度與水合物穩定帶底界（BGHSZ）的相對位置決定了水合物的形態：只有當臨界深度位于BGHSZ上方時，該區域才會發育孔隙充填型水合物；而當臨界深度超過BGHSZ時，該區域僅發育裂隙充填型水合物。全球海洋主要鉆探區的水合物分布均符合該模型。
大陸邊緣臨界深度與天然氣水合物穩定帶底界相對關系及水合物分布模式。
研究團隊進一步建立了大陸邊緣不同水深范圍內水合物分布的新模型。一般而言，在陸坡區，臨界深度淺于BGHSZ，發育孔隙充填型水合物；而在深海平原區，由于泥質含量增大，臨界深度深于BGHSZ，主要發育裂縫充填型水合物。這個模型為未來評估水合物在全球碳循環中的作用提供了一個基礎框架。（來源：中國科學報 朱漢斌）
相關論文信息：https://doi.org/10.1029/2025GL116985
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