南海北部陆坡沉积特征及其对天然气水合物形成分解的影响作用研究

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2、门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。(＼／)2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√"或填上相应内容。

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4、然气水合物资源的研究提供了强有力的支撑。本文通过对南海北部陆坡台西南盆地邻近海域地质调查所获沉积物柱状样进行粒度、有机碳、孔隙水、元素矿物等地球化学分析，以研究南海北部陆坡沉积物的分布特征及变化规律，并对比天然气水合物赋存区的沉积环境特征，探讨研究区域沉积物特征对天然气水合物形成、分解的影响，主要得出以下认识：(1)南海北部陆缘经历了早白垩世末、始新世末和中中新世末三次构造运动，基底构造复杂。该地区构造运动活跃，中中新统之下沉积盖层断裂构造较为发育，部分断裂自基底断至海底，这些断裂既控制着陡坡地形的形成，又有利于气体

5、的运移输送，而晚中新世以来的构造活动趋于平静，有利于天然气水合物矿藏的保存。断裂构造发育的同时，海底还发育有底辟构造、海底滑塌体以及褶皱等有利于天然气水合物形成聚集的地质构造环境，是天然气水合物矿藏形成的有利场所。(2)南海北部沉积史阶段性特征明显，尤其是北部下第三纪主要为湖泊、滨岸沼泽相、浅滨海相，其中含有厚层泥岩，且煤系地层发育。总体上有机碳含量丰富，含量达到0．46．1．95％，煤系地层则高达13—44％，形成多套烃源岩，构成了天然气水合物潜在区盆地新生代的主要烃源岩系。(3)研究区主要为泥质粉砂类沉积物，其次

6、为含砂粘土粉砂，整体含砂率极低，沉积物以悬移质为主，属半深海沉积。主要成分为粉砂，其次为黏土，砂质含量最少。粒度变化相对稳定，说明其水动力变化较弱。(4)通过沉积物粒度变化，结合碳同位素测年分析及氧同位素期次，将45Ka以来台西南海域海平面可分为以下五个阶段。距今45．30ka年间，海平面呈多个小幅度回旋式上升，30．20ka年间，沉积物粒径较细，且相对稳定，该阶段气候万方数据摘要温暖，海平面处在较高水位。20．14ka年间，沉积物粒度变粗，同期海平面下降，14．9ka年进入全新世，气候转暖，海平面上升快，沉积物粒径

7、变细。9ka至今，海平面略有升降，与现今差别不大。(5)南海北部陆坡台西南海域沉积速率约0．32舭a，有机质含量较高，平均值为0．66％，可达1．26％，达到了甲烷水合物生成对有机质的要求。由于沉积速率较高，压实度较低，且有机质含量较高，为天然气水合物的形成提供了良好的物质基础。(6)根据硫酸盐含量变化等其他相关数据计算可得甲烷硫酸盐氧化还原界面界面深度约为900．940cm，属较浅范围。且整个南海北部陆坡SMI界面深度都在10m左右，世界各地水合物SMI界面多在50米以内，故较浅的SMI界面预示着底部存在较多的游离

8、态甲烷气体，说明该海域赋存天然气水合物的可能性较大。(7)经鉴定分析，主要包括长石及粘土矿物等轻矿物和少量重矿物及生物碎屑，主要为有孔虫。其中重矿物含量约为1．1％，包括：黄铁矿，磷灰石及碳酸盐等水合物相关自生矿物。自生矿物中可见单质铝，单质铝是还原环境下，富烃流体使非晶质铝硅酸盐产生蚀变，形成富铝的有机络合物，在进一步减压或者微生物的作用下，