南海北部孔隙水碘與天然氣水合物成藏關(guān)系研究.pdf

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1、2l霄地質(zhì)論評GEOLOGICALREVIEWVS01e．pt6．2N20o．156南海北部孑L隙水碘與天然氣水合物成藏關(guān)系研究傅飄兒，曹琚，劉紀(jì)勇，王彥美，張欣，程思海國土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣州，510075內(nèi)容提要：天然氣水合物是一種重要的新型能源。然而，深海水合物具有埋藏深、作業(yè)難度大等特點(diǎn)，水合物難以被高效準(zhǔn)確地識別，這已成為制約南海水合物地質(zhì)調(diào)查的瓶頸之一。針對這一問題，本文結(jié)合近年來國際上新興的碘及碘同位素方法，對南海北部臺西南盆地兩個(gè)站位的柱狀沉積物(HD-86V和HD一109)開展了水合物

2、成藏識別的研究。該沉積物孔隙水中碘離子含量分別介于8．3～132．0iJ,moL／L和7．4—118．1~mol／L之間，遠(yuǎn)高于正常海水值(0．44Ixmol／L)。結(jié)合區(qū)域水合物勘查結(jié)果及甲烷含量特征，發(fā)現(xiàn)孔隙水碘離子含量與甲烷含量表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)關(guān)系。對比瓊東南盆地及神狐工區(qū)等區(qū)域數(shù)據(jù)，均表明沉積物孔隙水碘離子含量在南海水合物成藏示蹤方面具有良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：碘；孔隙水；海洋沉積物；天然氣水合物；南海南海(南中國海)位于歐亞板塊、菲律賓板塊及和探測方法亟待進(jìn)一步開發(fā)與豐富。地球化學(xué)異常印度洋板塊三大板塊交匯處，是西太平洋最大的邊

3、探測是天然氣水合物勘查和研究中不可缺少的重要緣海，獨(dú)特的地理位置和復(fù)雜的構(gòu)造環(huán)境形成了南技術(shù)識別手段，已經(jīng)越來越多地被重視和運(yùn)用海鮮明的區(qū)域性沉積特征。多年的調(diào)查研究指出，(EgebergandDickens，1999；Muramatsueta1．，南海，特別是南海北部陸坡區(qū)具有適合天然氣水合2007；Himtaeta1．，2009；Kimetal。，2013；物形成和成藏的良好構(gòu)造、物源和溫壓條件，是我國Mazumdareta1．，2014)。碘及碘同位素是國際新興天然氣水合物未來開發(fā)的重要戰(zhàn)略選區(qū)。的一種水合物識別方法，碘的親生物地球化學(xué)特性天然

4、氣水合物是在一定溫度、壓力條件下由水和碘同位素年代學(xué)研究可以很好的認(rèn)識CH的成和天然氣(主要為甲烷)形成的籠形結(jié)晶固體化合因、物源、運(yùn)移及成藏過程(Martineta1．，1993；物，主要賦存于海底沉積物和極地凍土帶中。作為Fehneta1．，2000，2007；Tomameta1．，2007；Lu一種新型的綠色能源，天然氣水合物主要由氣體分Zunlieta1．，2008，2011；楊濤等，2009；劉廣山和子(主要是甲烷)與水組成，完全燃燒時(shí)只生成幾乎紀(jì)麗紅，2010；FrederickandBuffett，2013；Yang無任何污染的二氧化碳

5、和水。海洋天然氣水合物通Taoeta1．，2013；馬行陟等，2013)。常賦存于水深超過300m的海底松散沉積層中，沉通過對我國南海北部多個(gè)柱狀沉積物的孔隙水積深度介于200～1500m之間(Fehneta1．，2000)，進(jìn)行碘離子含量分析和比對，了解南海北部水合物這使得水合物的精確識別技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)海洋天然氣沉積區(qū)孔隙水的I一特征。結(jié)合區(qū)域水合物勘查結(jié)水合物大規(guī)模開發(fā)利用的重點(diǎn)突破方向之一。天然果以及沉積物中游離氣甲烷含量，進(jìn)一步評估該技?xì)馑衔镒R別技術(shù)主要包括高分辨率多道反射地術(shù)方法在南海北部進(jìn)行天然氣水合物勘測和研究中震、海底熱流、海底攝像、

6、地球化學(xué)異常探測、地質(zhì)取的應(yīng)用前景及推廣價(jià)值。同時(shí)詳細(xì)介紹和總結(jié)碘及樣和鉆探等。似海底反射層(BSR)是目前推斷和識碘同位素在天然氣水合物成藏識別及物源成因方面別海洋天然氣水合物最主要的勘查手段，但越來越的基本原理和國際研究實(shí)例，以期能推進(jìn)這一國際多的研究和勘查結(jié)果顯示BSR不能作為天然氣水新興方法在南海水合物成藏識別研究中的應(yīng)用。合物識別的唯一標(biāo)志，對天然氣水合物氣藏的識別注：本文為國家自然科學(xué)基金(編號：41606076)和國土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(編號：KLMMR．2013一A-33)資助的成果。收稿日期：2016-01—1

7、7；改回日期：2016-06—14；責(zé)任編輯：劉志強(qiáng)。Doi：10．16509／j．georeview．2016．05．017作者簡介：傅飄兒，女，1984年生。工程師。主要從事海洋地質(zhì)及礦產(chǎn)研究。Email：fupe@hotmail．toni。地質(zhì)論評表1HD-86V和HD-109柱狀沉積物中孔隙水的I一含量TableIIodineconcentrationsinporewatersfrommarinesedimentsatsitesHD-86VandHD-109樣品編號深度I一樣品編號深度I一樣品編號深度I一fcm)(I~mol／L)(cm)(~

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