天然气水合物是一种由水分子和气体分子组成的，具有三维笼状分子结构的似冰状结晶化合物。外观多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以象固体酒精一样被点燃，故也被称“可燃冰”。形成可燃冰有三个基本条件：温度、压力和充足的气源。海底的低温和高压对于天然气水合物的形成非常有利，因此世界上的天然气水合物约有97%分布于海洋中，仅3%分布在陆地冻土带。标准状态下，1体积的天然气水合物大概可以分解为164体积的甲烷气体。据估算，在世界各大洋中天然气水合物总资源量约为（1.8~2.6）×1016m3，大约相当于全球已知煤、石油和天然气总储量的两倍。储量巨大和高效清洁的特点使得天然气水合物被誉为21世纪的绿色能源。截止2015年底，在全球已直接或间接发现水合物的矿点已达到232处，其中4个矿点开展了试开采工作。
由于天然气水合物的资源意义，从20世纪80年代开始，美国、英国、德国、加拿大、日本、印度、韩国等发达国家相继投入巨资并制定了天然气水合物勘查和开发的国家计划来进行本土和国际海底天然气水合物的调查研究和评价工作，取得了一系列重大成果进展。
我国天然水合物勘查则起步相对较晚。1999～2001年，广州海洋地质调查局地质科技人员获得了天然气水合物存在的多信息证据，从而得到了国家高度重视。经过努力，2002年，我国正式批准设立天然气水合物资源勘查专项。从此，正式踏上了我国大规模、多学科、多手段开展天然气水合物资源调查的艰苦历程。
2002～2011年间，我国相继在南海北部陆坡的西沙、东沙、神狐和琼东南海域开展了天然气水合物资源调查及研究工作，秉承以全面普查为主、重点目标详查并行的思路，取得了一系列勘探成果和理论突破。2007年，广州海洋地质调查局首次在南海北部神狐海域成功实施8个站位钻探，其中3个站位获取实物样品，这是首次在南海海域获取天然气水合物实物样品，也是我国成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划在海底钻探获得天然气水合物实物样品的国家。证实南海存在良好的水合物资源前景，实现了战略性突破，使我国海域天然气水合物资源调查正式跻身国际水合物勘探的第一集团中。
“十二五”期间，广州海洋地质调查局继续开展了南海北部天然气水合物地质、地球物理和地球化学综合调查，在对多个重点目标区详查的基础上，圈定评价了一批成矿区块，确定了一批钻探目标和井位实施钻探评价，取得了重大勘查发现。2013年6月1日～9月8日，广州海洋地质调查局在珠江口盆地实施了我国第二次天然气水合物钻探，钻获了大量块状、脉状、分散状等多种类型的水合物样品，圈定矿藏面积55平方千米，控制资源量超过1200亿立方米(折算成天然气)。该航次首次在我国南海获取了可视的块状天然气水合物实物样品。这一新发现，填补了我国海域可视水合物的空白，极大地丰富了我国海域水合物的赋存类型，是继2007年钻探航次后发现的新的水合物赋存类型，具有重大勘探实践意义和重要的科学研究价值，是我国海域水合物资源调查勘探一个里程碑式的重大突破。
2015年6月～9月，广州海洋地质调查局再次在神狐海域实施23口天然气水合物钻探井，均发现天然气水合物，水合物矿体厚度大、储量大，呈高饱和度特征。钻井控制矿藏面积128平方千米，控制资源量超过1500亿立方米(折算成天然气)，圈出10个规模较大的矿体，其中通过钻探取芯落实的2个大型矿体，此次钻探还首次发现Ⅱ型天然气水合物，与深部油气密切相关，对指导油气勘探具有重要意义。这次钻探为海域天然气水合物实验性开采提供了重要参考靶区，标志着我国海域天然气水合物资源调查已达到世界先进水平。
同年，广州海洋地质调查局利用地球物理资料在神狐邻近海域发现了典型的海底甲烷渗漏（即冷泉）反射特征，继而利用我国自主研发的“海马号”水下机器人（ROV）进行海底观测和实时甲烷测定，发现了大量化能自养的冷泉生物——菌席、贻贝类、管状蠕虫、蟹等组成的大型冷泉生态系统和大量沉淀于高碱度环境的冷泉碳酸盐岩，证实了巨型冷泉群——海马冷泉区的存在。同时，在海马冷泉区进行了目标精准的大型重力活塞取样，直接在海底浅表层采获渗漏型天然气水合物实物样品。海底观测和取样的结果验证了前期勘查研究中对海底渗漏型水合物分布预测的正确性，在南海海域水合物资源富集规律及与冷泉有关的海底生态系统认识上取得新突破，对后续钻探部署具有重要的指导意义。
十几年来，在天然气水合物资源勘查专项的支持下，广州海洋地质调查局在天然气水合物勘探领域不断的总结经验教训，不断的推动水合物勘探理念和装备技术的进步，从无到有逐渐摸索建立了适合我国南海天然气水合物调查的一整套勘探模式和技术方法体系，而今我国天然气水合物勘探已能立于水合物勘探强国之列。“十一五”以后，南海天然气水合物调查已经由以全面普查为主的阶段进入到以重点目标区详查和钻探为主的阶段；“十二五”期间多个天然气水合物重点目标区详查和多次水合物钻探工作为下一步的海域天然气水合物实验性开采的开展打下了坚实的基础。我国将在2017年开展海域天然气水合物开采试验，我国天然气水合物勘探将进入一个崭新的发展阶段。
主讲人：梁金强
广州海洋地质调查局海洋矿产地质调查所副所长，教授级高工，国家水合物专项项目“南海天然气水合物资源勘查”负责人，中国地质调查局首批 “李四光学者”。主要从事海域水合物成藏地质理论、资源评价和目标预测研究工作。先后负责完成国家水合物专项、国家863、国家973、国土部公益基金等多项课题，在海域水合物资源评价、成矿预测和目标优选等方面取得突出成果。
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