海院科研动态（101）| 南海西部中建南盆地天然气水合物勘探研究取得重要进展
天然气水合物因其高效清洁、分布广泛以及资源量大而被认为是未来最重要的接替能源之一。迄今，在大西洋、太平洋、印度洋等海域以及北极、南极等地区直接或间接都发现了天然气水合物资源，南海北部、南部和西部等区域也报道了天然气水合物的发现（图1）。
图1 南海区域构造及中建南盆地大地构造位置（图A中的星号为南海已发现天然气水合物标识的位置）
天然气水合物形成于海底低温高压环境，含天然气水合物的地层在地震反射剖面上常常会出现强振幅的连续反射波，大致与海底反射波平行，故称为似海底反射层（Bottom Simulating Reflector，BSR），它大致代表水合物稳定域的底界。BSR是识别海洋天然气水合物存在的重要标志之一，海洋环境中的绝大多数天然气水合物都是根据BSR而发现的。
近期，我院海洋能源与可持续发展团队蔡周荣副教授联合广州海洋地质调查局、国家海洋局南海调查技术中心以及中科院南海海洋研究所等相关研究人员，通过广州海洋地质调查局重处理的地球物理资料解译，在中建南盆地中部发现了天然气水合物的地球物理标识，包括BSR、空白反射层以及速度反转等（图2、图3），并根据中建南盆地的油气地质条件初步建立了该海域天然气水合物成藏模式（图4）。该研究成果进一步拓展了天然气水合物在南海的勘探范围，对未来南海西部海域的天然气水合物勘探开发以及维护我国海域的资源权益具有重要意义。
图2 中建南盆地中部天然气水合物在地震剖面上的标识，具有明显的BSR特征，BSR之上存在空白反射层，BSR之下有气体向上运移的通道（气烟囱）。
图3 与地震剖面相对应的速度图谱显示天然水合物层具有明显的速度反转特征，在3.6-3.9s之间（BSR之上），P波的速度为2100m/s，明显大于上层和下层的速度，代表稳定天然气水合物层，而BSR及以下层速度仅为1600m/s。图谱上的速度反转特征与图2A地震反射剖面上解译的天然气水合物标识相一致。
图4 中建南盆地中部的三种天然气水合物成藏模式：第一种是气体沿着断裂带向上运移，在浅层形成天然气水合物层；第二种是气体沿着泥火山或泥底辟向上运移，在泥火山或泥底辟顶部形成天然气水合物层；第三种是气体沿断裂带向上运移，在浅部形成天然气水合物层，与第一种模式不同的是，在海底处发育有麻坑，可能会在一定程度上造成天然气水合物的散失。
上述研究成果发表在中科院大类二区Top期刊《Marine and Petroleum Geology》(Zhou-rong Cai, Xin Sui, Yong-jian Yao, Zheng-xin Yin, Xiao-dong Yang, Dong Ju, Rong-wei Zhu, Xiao-xiang Wang, Huo-dai Zhang, Xing Xu. 2024. Preliminary analysis of the indicators and accumulation models of gas hydrates in the central Zhongjiannan Basin, western South China Sea)，我院蔡周荣副教授为论文第一作者，硕士研究生隋新为第二作者，广州海洋地质调查局姚永坚教授和张伙带高级工程师为共同通讯作者。
上述研究得到了国家自然科学基金和中国地质调查项目的支持。
