南海神狐海域含水合物层粒度变化及与水合物饱和度的关系_陈芳

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1、２０１１年１０月海洋地质与第四纪地质Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．５第３１卷第５期ＭＡＲＩＮＥＧＥＯＬＯＧＹ＆ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹＧＥＯＬＯＧＹＯｃｔ．，２０１１ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１４０．２０１１．０５０９５南海神狐海域含水合物层粒度变化及与水合物饱和度的关系陈芳１，周洋１，苏新２，刘广虎１，陆红锋１，王金莲１（１广州海洋地质调查局，广州５１０７６０；２中国地质大学（北京）海洋学院，北京１０００８３）摘要：为探讨沉积物粒度与水合物饱和度的关系，对南海神狐海域水合物钻探区２个获取水合物的钻孔岩心沉积物进行了粒度分

2、析及粒度与水合物饱和度对比分析。结果表明，含水合物沉积物具有粉砂含量７２％～８２％、黏土含量小于３０％、砂含量一般小于１０％的基本特征，其中粉砂中以８～３２和３２～６３μｍ粒级的中细—粗粉砂占优势；该特征与上下不含水合物层位粒度特征没有明显的差异；含水合物层砂、粗粉砂含量高的层位与水合物饱和度高的层位呈良好的对应关系，粗粒沉积物更有利于孔隙的发育和水合物的形成。关键词：粒度；含水合物层；水合物钻探区；南海中图分类号：Ｐ７４４．４文献标识码：Ａ文章编号：０２５６－１４９２（２０１１）０５－００９５－０６水合物的形成与分布

3、除了需要特定的温压条件钻孔共取样１７６个。钻孔取样位置见参考文献［６］。外，更需要合适的沉积条件，以提供充足的气体来源沉积物粒度分析方法遵照中华人民共和国国家标准和良好的储集条件。作为水合物存在载体之一的海《ＧＢ／Ｔ１２７６３．８．６．３－２００７海洋调查规范第八部分：洋沉积物，其岩性是除温压条件外控制水合物成藏海洋地质地球物理调查》执行，粒级标准采用尤登－的重要因素。岩性的差异影响着水合物的产状和饱温德华氏等比制Φ值粒级标准，粒度参数计算采用和度，一般地，沉积物越粗，饱和度越高。各海域已福克和沃德公式。分析方法采用Ｍ

4、ａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００发现水合物的水合物稳定带沉积物岩性各有差异，型激光粒度仪：取沉积物样品数克置于玻璃杯中，加相同的是水合物稳定带内沉积物粒度总体相对较纯净水适量使样品充分浸泡，浸泡１２ｈ使样品充分粗［１－５］。本文以我国在南海神狐海域成功钻取的水３分散；加５ｍＬ浓度为０．５ｍｏｌ／ｄｍ的六偏磷酸钠合物钻孔岩心为材料，分析研究南海北部水合物稳（〔ＮａＰＯ〕），再浸泡１２ｈ，将浸泡充分分散的样品搅３定带沉积物的粒度特征及其与水合物饱和度的关拌均匀，取适量加入激光样品槽中，加超声振动和高系，探讨沉积物粒度对水合物的

5、制约机制。速离心，使样品再次充分分散，测定各级粒级质量百分数。激光粒度分析误差相同粒级差小于３％，均１样品与方法符合国家标准要求，可以满足本次研究的需要。沉积物粒度分类和命名采用谢帕德的沉积物三角图解本文所研究的２个含水合物钻孔ＳＨ２Ｂ和法分类方案。样品的处理和测试工作在广州海洋地ＳＨ７Ｂ沉积物样品，由广州海洋地质调查局于２００７质调查局测试所完成。年在南海北部陆坡神狐海域实施“我国海域天然气沉积物原位结构扫描电镜分析在广州海洋地质水合物钻探”航次调查所获得。含水合物层岩心取调查局测试所完成，仪器型号为捷克产的Ｖｅｇａ

6、Ⅱ样主要采用非保压，保压的ＦＣ、ＦＲＰＣ和ＦＰＣ方ＬＵＭ。式。鉴于该钻探航次的实际需要等原因，钻探只在关键和部分控制层段钻取岩心。因此，粒度分析样２结果品取样间隔差异较大，介于０．２～６８ｍ之间，两基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（２００９ＣＢ２１９５０２）；２．１含水合物层的分布国土资源部公益性行业科研基金项目（２００８１１０１４－０２－０２）南海水合物钻探航次应用目前世界水合物勘查作者简介：陈芳（１９６６—），女，教授级高级工程师，主要从事微体中的多种新测试方法、手段来探查水合物的存在和古生物学和海洋地质研究

7、．收稿日期：２０１１－０１－１１；改回日期：２０１１－０３－２５．文凤英编辑分布，如测井获得的异常电阻率记录、红外线图像９６海洋地质与第四纪地质２０１１年（ＩＲｉｍａｇｅｓ）分析得到的温度差值记录、孔隙水低氯黏土０．００４～０．００１ｍｍ和细黏土＜０．００１ｍｍ，以离子浓度的记录等。对沉积物岩心的ＩＲ扫描、样便进行更细致的讨论。品在水中的分解过程观察及Ｘ射线扫描均提供了ＳＨ２Ｂ孔含水合物层粒级组分以中粉砂（０．０３２ＳＨ２Ｂ孔和ＳＨ７Ｂ孔地层中水合物存在的直接证～０．０１６ｍｍ）、细粉砂（０．０１６～０．００８ｍｍ）和

8、极细据。取心后证实水合物呈分散状分布在黏土质粉砂粉砂（０．００８～０．００４ｍｍ）粒级为主，平均含量分别和粉砂的孔隙中，肉眼难以观察到。水合物分解后占２０．５５％、２４．７４％和１９．０７％；粗粉砂（０．０６３～沉积物呈粥状。通过对测井资料、取心资料以及地０．０３２ｍｍ）占９．５７％；砂含量偏低，细砂—粗砂未震资料的详细分析，确定