细粒沉积物中裂隙和大孔隙内弱似海底反射与天然气水合物之间的可能联系——来自新西兰Hikurangi陆缘的结果

众所周知，隙问沉积物孔隙中少量的自由气具有明显较低的压缩（P-）波速，即纵波速度（Vp）。结合天然气水合物存在导致的纵波速度适度增大，认为该效应通常是因天然气水合物稳定带底部（BGHS）似海底反射的强负反射系数所致。然而多个地方观测到弱的似海底反射界面与沉积物孔隙中有自由气存在的认识明显不一致。因此，本文提出了一个新西兰东部Hikurangi陆缘弱似海底反射的岩石物理模型。在一个弱似海底反射附近的海底露头获得的细粒泥岩样品的薄片显示以裂隙和化石内大孔隙形式存在的大孔隙度。采用Kuster-Toksoz理论，预测了饱水隙间微孔的岩石地震波速度和模拟裂隙或顺从大孔隙内充填天然气或水合物的岩石地震波速度，将反射系数为．0．016的弱似海底反射野外观测结果与两个端元模型比较：（1）水充填空隙的岩石之上，沉积物浓度〈4％的水合物充填空隙的岩石，或（2）水充填空隙之下，浓度〈2％的天然气完全充填空隙的岩石。在自然界，一个水合物系统有可能是这些端元模型组合，也可能是水和天然气或水合物混合充填的大孔隙度的组合。研究结果表明弱似海底反射可能由完全饱水隙间孔的细粒沉积中裂隙和大孔隙内的水合物系统所致。水合物稳定区生成的甲烷通过扩散驱动短距离运移到大孔隙空间中，或者基于其他地质因素，我们更偏向于沿着裂隙从更深部源岩长距离的平流运移模型。