天然气水合物的产状及其与宿主沉积物特征的关系——从东海Ulleung盆地第二次水合物钻探航次结果中得到的启示

第二次Ulleung盆地水合物钻探航次（UBGH2），在Ulleung盆地的下陆坡和盆地海底的10个井位进行钻探取心，获取了含多种形态水合物的沉积物。为了表征水合物的产状及其宿主沉积物的特征，我们首先通过远红外成像确定含有水合物的岩心段，然后将该段岩心样品整段切下。在船上对这些柱状岩心样做进一步的测试分析，主要的方法包括使用手持红外扫描仪和可视照相机对沉积物的成像，测量含有水合物部分以及附近沉积物的孔隙水氯离子浓度并对压榨孔隙水后的沉积物饼做粒度分析。在航次结束后，使用X射线衍射和扫描电子显微镜对所选取样品的沉积物做进一步分析以确定其组成成分。通过对船上和航后的综合实验分析，该航次获取的水合物主要包括以下三种类型：1）赋存在松散的粉砂质砂到砂质粉砂层中的孔隙填充型水合物，2）呈脉状和结核状的裂隙填充型水合物，3）存在于粉砂中的分散型水合物。此外，在以完整硅藻为主的硅藻粉砂层中，水合物以孔隙填充的形式存在，其含量变化虽小但是非常值得注意。气体从水合物稳定域以下向上运移的现象在地震剖面上表现为声学空白区，裂隙填充型水合物主要富集在该区域。通过对UBGH2的岩心研究和对其他航次（主要包括ODP航次，IODP航次以及UBGH1航次）相似样品的分析，大大提高了我们对于岩性控制海域水合物类型发育和分布的认识。