在峽谷發(fā)育的陸坡環(huán)境中，地震剖面上的BSR與模型預測的天然氣水合物穩(wěn)定帶底經(jīng)常不一致，但由于缺少足夠的井中實測數(shù)據(jù)，通常難以確定造成這種不一致的機制。該研究利用南海北部神狐海域峽谷區(qū)的鉆井和地球物理調(diào)查數(shù)據(jù)，研究了峽谷區(qū)內(nèi)復雜地形對天然氣水合物穩(wěn)定帶的影響以及對成藏的作用。

研究發(fā)現(xiàn)，天然氣水合物主要分布在該區(qū)峽谷之間的脊部。在脊Rc最頂部的W07站位，利用原位溫度數(shù)據(jù)擬合地溫梯度預測的天然氣水合物穩(wěn)定帶底界，與BSR深度一致，表明附近的水合物系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。沿垂直脊走向的二維地震測線進行水合物穩(wěn)定帶預測，對比發(fā)現(xiàn)，在脊西側(cè)，BSR較預測的水合物穩(wěn)定帶底界更深。

結(jié)合海底下溫度場的數(shù)值模擬分析，研究認為以上發(fā)現(xiàn)由地形起伏造成：該研究區(qū)內(nèi)兩種尺度的地形起伏影響水合物穩(wěn)定帶，分別是峽谷與脊交錯分布造成的地形起伏、脊上溝槽與局部高點交錯分布造成的地形起伏。其脊部“中間淺、兩邊深”的水合物穩(wěn)定帶底結(jié)構(gòu)有利于水合物的富集，彎曲的水合物穩(wěn)定帶底可增大儲層的空間范圍，同時對水合物穩(wěn)定帶之下的游離氣具有封存作用。

相關(guān)成果以Influence of seafloor topography on gas hydrate occurrence across a submarine canyon-incised continental slope in the northern margin of the south china sea為題，發(fā)表在Marine and Petroleum Geology上。研究得到中科院青年創(chuàng)新促進會、國家重點研發(fā)計劃和南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海)資助。

(a)：高分辨地震剖面指示天然氣水合物及游離氣分布特征;(b)：地震剖面上解釋的BSR分布與理論計算的水合物穩(wěn)定帶底的對比

地形對水合物富集成藏控制作用的示意圖