范東穩,盧振權,李廣之,肖 睿
[1.中國地質大學(北京)能源學院,北京 100083; 2.中國地質調查局油氣資源調查中心,北京 100029;3.中國石化 石油勘探開發研究院 無錫石油地質研究所,江蘇 無錫 214151]
天然氣水合物作為一種在地球上自然產出的清潔能源,它是以甲烷為主的烴類氣體與水分子在低溫高壓條件下所形成的白色冰雪狀晶體化合物,俗稱“可燃冰”[1]。它是一種屬于籠狀包合物的特殊化合物,由水分子組成的多面體晶腔包籠著烴類氣體分子,在海底(大陸架、大陸坡、水下高地與邊緣海等地)和陸上永久凍土帶中分布較為廣泛[2-3]。
中國的凍土面積僅次于俄羅斯和加拿大居世界第三位,占總的國土面積的22.4%,青藏高原以及黑龍江省北部地區是中國永久凍土帶廣泛分布的地區[4]。針對陸域凍土區天然氣水合物的研究,前人已經做了大量工作。自2000年以來,結合地球物理和地球化學等手段科研人員對該區天然氣水合物的成藏特征及資源潛力的研究上取得了一定進展[5-12]。2008—2019年,中國地質調查局在南祁連盆地(中低緯度高山凍土區)部署實施的天然氣水合物科學鉆探試驗工程首次鉆獲陸域天然氣水合物巖心樣品,世界范圍內在中低緯度高海拔多年凍土區鉆獲天然氣水合物實物樣品尚屬首次[13-17]。
近年來,部分學者多在南祁連盆地木里坳陷三露天及其附近地區開展天然氣水合物調查研究工作[18-23]。據前人研究,南祁連盆地木里坳陷該區共發育了4套烴源巖系,從老到新分別為石炭系深褐色泥巖、下二疊統深灰色灰巖、上三疊統黑色泥巖和侏羅系灰黑色泥頁巖,除石炭系烴源巖成熟度過高外,其他3套烴源巖系均具有較強的生烴能力[24-25]。……