南海北部孔隙水碘与天然气水合物成藏关系研究.pdf

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1、2l霄地质论评GEOLOGICALREVIEWVS01e．pt6．2N20o．156南海北部孑L隙水碘与天然气水合物成藏关系研究傅飘儿，曹琚，刘纪勇，王彦美，张欣，程思海国土资源部海底矿产资源重点实验室，中国地质调查局广州海洋地质调查局，广州，510075内容提要：天然气水合物是一种重要的新型能源。然而，深海水合物具有埋藏深、作业难度大等特点，水合物难以被高效准确地识别，这已成为制约南海水合物地质调查的瓶颈之一。针对这一问题，本文结合近年来国际上新兴的碘及碘同位素方法，对南海北部台西南盆地两个站位的柱状沉积物(HD-86V和HD一109)开展了水合物

2、成藏识别的研究。该沉积物孔隙水中碘离子含量分别介于8．3～132．0iJ,moL／L和7．4—118．1~mol／L之间，远高于正常海水值(0．44Ixmol／L)。结合区域水合物勘查结果及甲烷含量特征，发现孔隙水碘离子含量与甲烷含量表现为显著的正相关关系。对比琼东南盆地及神狐工区等区域数据，均表明沉积物孔隙水碘离子含量在南海水合物成藏示踪方面具有良好的应用前景和推广价值。关键词：碘；孔隙水；海洋沉积物；天然气水合物；南海南海(南中国海)位于欧亚板块、菲律宾板块及和探测方法亟待进一步开发与丰富。地球化学异常印度洋板块三大板块交汇处，是西太平洋最大的边

3、探测是天然气水合物勘查和研究中不可缺少的重要缘海，独特的地理位置和复杂的构造环境形成了南技术识别手段，已经越来越多地被重视和运用海鲜明的区域性沉积特征。多年的调查研究指出，(EgebergandDickens，1999；Muramatsueta1．，南海，特别是南海北部陆坡区具有适合天然气水合2007；Himtaeta1．，2009；Kimetal。，2013；物形成和成藏的良好构造、物源和温压条件，是我国Mazumdareta1．，2014)。碘及碘同位素是国际新兴天然气水合物未来开发的重要战略选区。的一种水合物识别方法，碘的亲生物地球化学特性天然

4、气水合物是在一定温度、压力条件下由水和碘同位素年代学研究可以很好的认识CH的成和天然气(主要为甲烷)形成的笼形结晶固体化合因、物源、运移及成藏过程(Martineta1．，1993；物，主要赋存于海底沉积物和极地冻土带中。作为Fehneta1．，2000，2007；Tomameta1．，2007；Lu一种新型的绿色能源，天然气水合物主要由气体分Zunlieta1．，2008，2011；杨涛等，2009；刘广山和子(主要是甲烷)与水组成，完全燃烧时只生成几乎纪丽红，2010；FrederickandBuffett，2013；Yang无任何污染的二氧化碳

5、和水。海洋天然气水合物通Taoeta1．，2013；马行陟等，2013)。常赋存于水深超过300m的海底松散沉积层中，沉通过对我国南海北部多个柱状沉积物的孔隙水积深度介于200～1500m之间(Fehneta1．，2000)，进行碘离子含量分析和比对，了解南海北部水合物这使得水合物的精确识别技术成为实现海洋天然气沉积区孔隙水的I一特征。结合区域水合物勘查结水合物大规模开发利用的重点突破方向之一。天然果以及沉积物中游离气甲烷含量，进一步评估该技气水合物识别技术主要包括高分辨率多道反射地术方法在南海北部进行天然气水合物勘测和研究中震、海底热流、海底摄像、

6、地球化学异常探测、地质取的应用前景及推广价值。同时详细介绍和总结碘及样和钻探等。似海底反射层(BSR)是目前推断和识碘同位素在天然气水合物成藏识别及物源成因方面别海洋天然气水合物最主要的勘查手段，但越来越的基本原理和国际研究实例，以期能推进这一国际多的研究和勘查结果显示BSR不能作为天然气水新兴方法在南海水合物成藏识别研究中的应用。合物识别的唯一标志，对天然气水合物气藏的识别注：本文为国家自然科学基金(编号：41606076)和国土资源部海底矿产资源重点实验室开放基金项目(编号：KLMMR．2013一A-33)资助的成果。收稿日期：2016-01—1

7、7；改回日期：2016-06—14；责任编辑：刘志强。Doi：10．16509／j．georeview．2016．05．017作者简介：傅飘儿，女，1984年生。工程师。主要从事海洋地质及矿产研究。Email：fupe@hotmail．toni。地质论评表1HD-86V和HD-109柱状沉积物中孔隙水的I一含量TableIIodineconcentrationsinporewatersfrommarinesedimentsatsitesHD-86VandHD-109样品编号深度I一样品编号深度I一样品编号深度I一fcm)(I~mol／L)(cm)(~

8、mol／L)(cm)(p,mol／L)HD一86VHD．86V．125l7．2HD一86V．132609．8