ODP天然气水合物勘探方法研究

【摘要】： 国内还没有发现实物天然气水合物样品,那么目前的水合物勘探需要更完备的理论指导,勘探方法的有效、可靠性也需要验证。 本文的研究目的是通过研究ODP航次中发现天然气水合物的站位的地质、地球物理和地球化学特征,提炼出水合物形成以及成藏的最佳地质条件,分析总结出其地球物理和地球化学特征,来指导国内的水合物勘探。 文中研究了ODP(大洋钻探项目)一些发现天然气水合物的航次的地质、地球物理和地球化学情况,比如164航次、204航次、308航次等,借此提出更合理、完善的水合物赋存模型,从而从更全面、详细的因素来约束我国天然气水合物的勘探。同时利用申请回来的ODP各航次样品进行酸解烃和甲烷同位素分析,来对比两种方法的优劣并检验这个模型的正确性。 首先研究了各航次的地质背景,得出这个模型的最佳地质条件组合:水深1000米左右的海域,最好有因大量气体转移而形成的塌陷或者滑坡,或因大量甲烷生物活动形成的海底烟囱,该地区沉积有新生代晚更新世沉积的富含微化石、有孔虫以及硅藻的岩层,如岩层中存在浊积岩,则很可能在附近存有水合物; 根据对BSR和浊积岩在ODP中的应用以及它们的优缺点分析,首次提出了BSR和浊积岩共同作为指标的天然气水合物赋存模型; 对这个模型的性质分析指出:浊积岩位于BSR上方,地震反射声速比BSR低,比环境岩层高;浊积岩密度、热传导率、未排水剪切强度、磁化系数和电阻率都比背景岩层高,孔隙率则减少近10%;水合物存在于浊积岩内或附近(特别是浊积岩间层内),甲烷在浊积岩内的往上渗透,浊积岩的层理结构为乙烷以及重烃提供了横向运移的通道;各种元素含量在浊积岩内的突变表明浊积岩内含有大量陆源碎屑;最后通过将该模型应用于164航次,对这个模型进行了验证,证实了这个模型的正确性和意义; 酸解烃方法测得的异常比顶空气法测得的异常明显,其它烃类测试结果说明甲烷在浊积岩中的渗透性比乙烷和其它烃类强,浊积岩成为重烃横向运移的自然通道;根据对164航次同位素的分析得出,布莱克区域的烃类有可能也是混合成因的。 【关键词】：天然气水合物 ODP BSR 浊积岩 顶空气法 酸解烃 水合物赋存模型
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P744.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 前言9-11
• 1.1 研究背景9
• 1.2 国内现状9-10
• 1.3 目的和意义10-11
• 2 ODP164、204、308 航次以及中国南海水合物探测区域简介11-17
• 2.1 164 航次简介11-12
• 2.2 204 航次简介12-14
• 2.3 308 航次简介14-15
• 2.4 西沙海槽、琼东南简介15-17
• 3 ODP 水合物地区地质背景研究17-29
• 3.1 水深、海底地貌17-20
• 3.1.1 164 航次-布莱克地区海底地貌17-18
• 3.1.2 204 航次-水合物海脊南部海底地貌18-19
• 3.1.3 308 航次-墨西哥湾海底地貌19
• 3.1.4 海底地貌小结19
• 3.1.5 中国南海水合物探测地区地貌与水合物19-20
• 3.2 构造、沉积作用20-23
• 3.2.1 164 航次-布莱克地区构造、沉积作用20-21
• 3.2.2 204 航次-水合物海脊南部沉积环境21-22
• 3.2.3 308 航次-墨西哥湾沉积环境22
• 3.2.4 中国南海地区沉积、构造环境22-23
• 3.3 岩层组成23-28
• 3.3.1 164 航次-布莱克地区岩层组成23-24
• 3.3.2 204 航次-水合物海脊南部岩层组成24-25
• 3.3.3 308 航次-墨西哥湾岩层组成25-26
• 3.3.4 岩层组成小结26
• 3.3.5 中国南海地区岩层组成26-28
• 3.4 地质条件总结28-29
• 4 最佳地质条件组合中的BSR 与浊积岩29-37
• 4.1 BSR29-33
• 4.1.1 BSR 在ODP 航次的应用29-32
• 4.1.2 BSR 小结32-33
• 4.2 浊积岩33-36
• 4.2.1 浊积岩简介33-34
• 4.2.2 浊积岩在ODP 中的应用34-36
• 4.3 水合物最佳存在条件组合即水合物赋存模型研究36-37
• 5 水合物赋存模型性质分析37-60
• 5.1 地球物理性质37-48
• 5.1.1 声速37-38
• 5.1.2 岩石物理性质38-45
• 5.1.3 其它测井数据45-48
• 5.2 地球化学性质48-58
• 5.2.1 海底表面积化探49-50
• 5.2.2 烃类（C1-C5）指标50-55
• 5.2.3 碳总量（TOC）、其它元素比55-57
• 5.2.4 孔隙水离子浓度57-58
• 5.3 浊积岩与BSR 组合总结58-60
• 6 水合物赋存模型在164 航次中的验证60-68
• 6.1 164 航次浊积岩位置60-62
• 6.1.1 164 航次-布莱克地区岩性60-62
• 6.1.2 沉积速度62
• 6.1.3 小结62
• 6.2 声速与浊积岩62-63
• 6.3 电阻率与浊积岩63-64
• 6.4 离子浓度与浊积岩64-65
• 6.5 烃类指标65-67
• 6.5.1 164 航次烃类分析65-67
• 6.6 总结67-68
• 7 ODP 烃类分析与酸解烃分析68-80
• 7.1 数据对比70-77
• 7.1.1 甲烷对比71-74
• 7.1.2 乙烷对比74-75
• 7.1.3 C1/C2值对比75-76
• 7.1.4 其它烃类指标76-77
• 7.2 烃类成因对比分析77-79
• 7.3 结论79-80
• 8 认识与讨论80-82
• 8.1 论文结论80-81
• 8.2 论文不足之处81-82
• 参考文献82-85
• 致谢85-86
• 附录86-87

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