海底水合物地球化学探测方法的试验研究

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1、海底水合物地球化学探测方法的试验研究卢振权，吴必豪（中国地质科学院矿产资源研究所，北京!"""#$）摘要：选择西沙海槽水合物潜在富集区作为已知区，利用陆上油气地球化学勘查方法（酸解烃、热释烃、蚀变碳酸盐方法）开展了试验性研究。通过对海底浅表层沉积物各项测试指标的分析，发现酸解烃方法效果好，而热释烃方法和蚀变碳酸盐方法的试验效果并不理想。同时还对海底浅表层沉积物酸解烃重新进行了释义，认为酸解烃方法适合于海底水合物的勘查，值得进一步推广。关键词：天然气水合物；地球化学探测方法；西沙海槽中图分类号：%$#&’(文献标识码：)文章编号：!"""*+,-$（-""-）"#*"-..*"&在其形

2、成和演化的过程中，分解的烃类气体也可以"引言垂向运移至近地表，并发生一些相应的物理化学变天然气水合物（0123456178，简称水合物）是化。如［!"］：由水和重量轻的气体分子（如甲烷等）在低温、高93(·!3-:!93(;!3-:压、气体浓度充足的条件下形成的一种结晶状固体93(;-:-!-3-:;9:-物质。它是近几十年发展起来的一种新能源，对全-;*91)<-=>-:+;-9:-;3-:!91;-39:#球环境和海底滑坡都可造成一定的影响，其意义十［!］;)<-:#;-=>:-分重大。各国政府和学者纷纷开展对天然气水-;*91;-39:#!919:#;3-:;9:-合物的调查研

3、究工作，但主要集中在地球物理方法这样，天然气水合物分解出的甲烷等气体就如上［-，#］。前人只是在伴随钻探过程中开展过沉积物同常规油气一样微渗逸至地表，除了以游离态存在罐顶气和孔隙水氯离子浓度与氧同位素组成的测量［&，$］于土壤颗粒孔隙之间或逸散至大气中，或以吸附态工作，而面上的地球化学勘查工作几乎是一片保存在土壤颗粒表面上外，还可被保留在由烃类氧空白。近几年，作者开展了卫星热红外遥感的研究［(］［,］化而产生的次生碳酸盐或被次生蚀变的矿物中。前工作，取得了一定的效果。自本世纪#"年代二种状态的烃类气体不稳定，易发生逸散，特别是以来，常规油气的地球化学勘查方法已有了长足的［+］第一种状

4、态。第三种状态的烃类气体较稳定，一般发展并趋于成熟，而天然气水合物在组成上与能较好地保存下来。根据这些气体的不同性状，可油气具有一定的相似性，因此，作者想借用陆上油气地球化学勘查方法来对水合物进行试验研究。本用不同的地球化学方法来解吸它们。如：酸解烃方文研究选择的地区为西沙海槽水合物潜在富集法就是用酸处理沉积物样品后测量其释放出烃类气区［.］，所用的方法包括酸解烃、热释烃、蚀变碳体的一种地球化学方法。热释烃方法是将沉积物样酸盐!9等方法。品加热到一定程度解吸出其中烃类气体的一种地球化学方法。蚀变碳酸盐（!9）方法则是基于微渗!理论依据逸烃类在运移过程中被蚀变成一种特殊的碳酸盐，根据油

5、气化探的垂向运移理论，天然气水合物并将沉积物样品放在高温下热解、解吸出二氧化碳收稿日期：-""-*"&*"!基金项目：国家“+&#”海洋领域前沿探索课题（+-"/探/,）。作者简万方数据介：卢振权，男，博士，!.$-年出生，海洋地质地球化学专业，从事天然气水合物等海底资源勘探与开发的研究工作。8##现代地质!##!年的一种间接的地球化学方法。表#西沙海槽浅表层沉积物样品取样记录$%&’(#)%*+’(,(-.,/0.123(04&04,1%-(0(/5*(6205623(!技术方法7503%2,.483酸解烃方法的分析步骤［""］为：先将海底浅表站位样品号水深／’样长／A’颜色岩性层

6、沉积物自然晾干，粉碎至#$%&’’以下；用药K2J*4J##"#"!#$#褐灰色粘土质粉砂岩

7、过碱液吸收23后，用微量注射器插入容量瓶中