海洋沉积物中天然气水合物(methane hydrate)不仅作为一个潜在能源具有重要经济意义,同时也是全球变暖的潜在影响因子之一而受到越来越多的关注。因此,将海洋沉积层与海洋流体作为一个整体,对天然气及其水合物的形成、聚集及演变进行全方位研究不仅对于认识海洋沉积物天然气水合物形成机理具有重要的科学理论意义,同时对具体区域水合物资源前景评估具有重要的实际意义。在模拟分析天然气水合物形成演化的各种影响因素的同时,可以探讨水合物演化与温度场之间的相互反馈,进而揭示 BSR(Bottom-simulating reflectors,似海底发射层)热流与实测热流产生差异的可能机制。
在南海北部陆缘,BSR热流普遍低于实测热流,如南海西沙海槽的一条地震剖面揭示的BSR深度在海平面以下330-460m,计算的BSR热流变化范围在32-80mW/m2,呈现出明显的低热流特征。而在该剖面实测热流点的热流却很高,为83-112 mW/m2。如此大的误差无法用单纯的计算参数误差来解释。因此,必定还有其他影响因素影响BSR热流的估算。我所岩石圈演化研究室的何丽娟研究员等人在Journal of Asian Earth Sciences(2008IF:1.342)撰文提出,当BSR位置与水合物稳定带底界不相吻合时,除了参数误差还可能存在理论误差(He et al. Disparity between measured and BSR heat flow in the Xisha Trough of the South China Sea and its implications for the methane hydrate. Journal of Asian Earth Sciences, 2009, 34:771–780,点击此处下载该文)。他们的数值模拟结果显示,西沙海槽地区BSR热流与实测热流的误差可能是由于BSR处于水合物稳定带底界之下造成的,即BSR指示的是自由气体的顶界。在此基础之上,文章还估算了西沙海槽地区水合物生成带的厚度,对该地区水合物资源前景进行了地热学预测。 |