中国地质调查局：张旭东-南海北部琼东南海域天然气水合物地球物理特征及运聚成藏模式

琼东南海域天然气水合物资源越来越受到关注，但是对其地球物理特征及成藏模式认识还不够深入。

本文利用三维地震数据、多波束数据及海底取样结果综合分析了琼东南海域天然气水合物基本特征，并充分应用地震反射特征、振幅特征、频率特征、速度特征、叠前叠后属性特征等多种信息进一步刻画和深入分析了天然气水合物分布特点及其运聚成藏特征。

研究表明，研究区两个钻探站位W08、W09钻遇天然气水合物地震信息存在一定的差异，其中W08站位天然气水合物下方流体运移通道呈强振幅“串珠”反射特征，与琼东南海域松南低凸起的冷泉地震反射特征类似，W09站位天然气水合物下方运聚通道表现为反极性及强振幅特征，与琼东南海域陵南低凸起“海马冷泉”特征类似。两个站位深水海底浅表层重力活塞取样均发现了贻贝异养生物等天然气水合物渗漏伴生产物，且最终钻探结果亦证实了两个站位第四系浅表层未成岩泥质粉砂或砂质沉积物中都富含天然气水合物，充分表明和揭示了冷泉渗漏系统及轨迹是天然气水合物藏存在的重要指示和标志。基于以上钻探结果及其地球物理探测信息分析，本文总结建立了研究区天然气水合物运聚成藏模式，提出了天然气气源通过气烟囱及断层裂隙等运聚系统向上运移至浅表层高压低温稳定带聚集，在形成天然气水合物藏的同时，亦存在通过运聚通道在海底浅表层发生流体渗漏的现象。

总之，天然气水合物藏形成与气源供给尤其是浅表层运聚系统展布及其疏导富集作用密切相关。本研究对于加深研究区天然气水合物地球物理特征及运聚成藏模式认识，推动南海北部天然气水合物勘探开发具有一定的指导及参考借鉴意义。

结论及展望

本文基于三维地震数据、多波束数据、海底取样结果对研究区的水合物分布进行研究，利用W08、W09站位Inline和Crossline方向三维地震测线的地震特征、振幅特征、频率特征、速度特征、叠前及叠后属性等探测信息深刻揭示了水合物空间分布特征。两个站位海底均存在气体渗漏现象，在三维地震剖面上，与水合物相关的地震反射特征包括气烟囱、断层、BSR、声空白、模糊带、高频衰减、同相轴下拉，亮点异常等均非常明显，可作为判识确定水合物存在的重要依据。在水合物形成过程中，水合物稳定带中亦有部分气体通过渗漏通道输送至海底并形成冷泉或羽状流等现象，在地震剖面上，其渗漏通道处则存在由游离气产生的强振幅异常、由低速体引起的强振幅“串珠”状反射。这些与水合物伴生的特殊的地震地质异常体证实了水合物藏的存在。

总之，基于水合物地质地球物理特征的分析及结合钻探成果，总结建立了研究区W08、W09站位水合物运聚成藏模式，该模式表明，气源/烃源通过断层和气烟囱系统的输导作用运聚至浅表层海底高压低温稳定带形成水合物藏的聚集过程中，主要受温度、压力、地质构造和沉积等因素控制影响。除了大部分气体在水合物稳定带形成水合物藏外，可能还存在一部分游离气（分解气或其他气体），通过不同渗漏通道向海底渗漏或释放，最终形成冷泉或海水羽状流，其可作为水合物存在的标志和轨迹，这对于水合物勘查及其资源潜力评价等均具有一定的指导及参考借鉴意义。

引用本文

张旭东,曾凡祥.2024.南海北部琼东南海域天然气水合物地球物理特征及运聚成藏模式[J].地质学报,98(9):2619-2629.

ZHANG Xudong, ZENG Fanxiang.2024. Geophysical characteristics and aggregative accumulation modes of gas hydrate in Qiongdongnan sea area of the northern South China Sea[J]. Acta Geologica Sinica,98(9):2619-2629.