广州海洋局揭示多类型天然气水合物分布控制机理

　　近日，地学国际知名期刊《地球物理通讯》（Geophysical Research Letters，自然指数期刊，影响因子：4.6）发表了广州海洋地质调查局匡增桂团队在多类型天然气水合物（以下简称“水合物”）分布控制机理研究的最新成果——“Coupled geomechanical and thermodynamic controls on global distribution and morphology of gas hydrate in clay-rich marine sediments”（地质力学-热力学耦合作用对泥质沉积物中水合物分布的控制机理）。

　　自然界中，超过90%的水合物赋存在泥质沉积物中，这些水合物以孔隙充填或者裂缝充填的形式赋存。目前尚缺乏普适性模型来表征全球尺度的水合物分布。为此，研究团队通过对不同类型水合物形成的地质力学及热力学机理持续攻关，提出了泥质沉积物中不同类型水合物分布的控制机制。

　　研究团队发现，在海底以下数百米处存在一个受地质力学控制的临界深度（Hc），该深度处沉积物的毛细管力等于破裂压力，这一深度也限制了裂隙充填型水合物最大的产出深度。此外，临界深度与水合物稳定带底界（BGHSZ）的相对位置决定了水合物的形态：只有当临界深度位于BGHSZ上方时，该区域才会发育孔隙充填型水合物；而当临界深度超过BGHSZ时，该区域仅发育裂隙充填型水合物（图1）。全球海洋主要钻探区的水合物分布均符合该模型。