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1、第卷第期对霓人爵年月搬气体水合物及其研究现状李岩祝有海通讯中国地质科学院矿床地质研究所,北京,,“。即使按较谨慎的估算,气体水合物是一种新近发现的能为川气体水合物的资源,、源矿产类型由于它们的潜在价值极量也相当于全世界已知煤石油和天然气等化石燃料总资源,。,“”“大川加之由此引发的地质灾害和全量的两倍因此西方学者将之称为未来能源或世纪,、”。,料资球气候问题各国学者政府及部分国能源与传统油气田相比不仅全球的气体水合物资源量极为,际性组织均高度重视对其的调查和研巨大而且单个海域的资源量也甚为许多海域的甲烷量可。,究。达数十万亿至数百万亿立方米例如布莱克海岭的甲烷资源量高达又,
2、。,可气体水合物是由气体分子与水组满足全美国年的天然气需求日,,本海东北部和南海海槽中的水合物可供全。成的白色结晶状物质外形如冰雪状日本年的能故也被称作“气冰”。其中的气体分子以甲烷为主,故也称甲源消费环北冰洋的海底水合物中的甲烷量约烷水合物,其次有二氧化碳、乙烷、丙烷等。天然的气体水合白令海区的阿留申盆地和鲍尔斯盆地海底水合物中含义物主要有种产出方式,一是产于海底沉积物中二是产于‘“的甲烷气体。高纬度区的永久冻土带三是产于高寒地区的输油气管道气体水合物不仅分布广,而且能量密度也大。在理想情。,甲烷水合物中气体体积与水分子体积之,中况下比为气体水合物是一种笼状包合物。水分子
3、在某些条件下可即每立方米的固体水合物包容有的甲烷气体这意形成一些多面体结构笼状结构,,当味着气体水合物的能量密度是煤,其多面体内部是空的和黑色页岩的倍是传。,、,遇到小于拜的客体气体分子如甲烷乙烷等分子时统天然气的倍就可包笼它们,形成甲烷或乙烷包合物。这种气体包合物不以往对气体水合物的研究主要侧重于地质找矿和能源同,,,、于一般的化合物它不具备严格的理论化学式在化学上意义方面现正逐渐转向对其的开发利用环境意义以及成常表示成·,其中为水合物中的气体分子川。因、成藏机制等方面上来。如何开发利用这种能源矿产是一,必须有充足的物源和合适的温压条,现、要形成气体水合物个极为迫切的问题
4、已提出的开采方法有热解法释压法件。海底沉积物中赋存有大量的水分子,它们可为水合物提和试剂法。但这些方法目前还都处于实验室研究阶段,技术,,,,,供水源而气体分子则可来自周围沉积物中有机质的分解尚不够完善商业成本也高相应的环境问题也未能解决因。。,或来自下部油气藏及深部流体的补给气体水合物形成于高此尚未对气体水合物进行工业性开采据了解日本将与加压低温一环境,当水深大干拿大合作在最近对加拿大北部进行气体水合物的试采实时,即可满足这一条件。验。美国参议院最近年月通过了关于气体水合物研,化,,早在多年前学家们就在实验室中发现了气体水究的第号议案争取在年将水合物投入商业开。合物自然界
5、中的气体水合物首见于本世纪年代的天然采。,气管道中年于西伯利亚的永久冻土带中发现了夭然气体水合物,当这些条只能稳定存在于高压低温条件下。产出的气体水合物年在美国东海岸大陆边缘的地件改变时,它们将发生分解并释放出甲烷气体。海底水合物展,并认为它们与气,反射剖面中发现模拟海底反射层多赋存于大陆架和大陆坡中的沉积物孔隙中并作为胶结物。,体水合物有关闭直至年人们才在大西洋和太平洋中。对沉积物起固结作用当由于自然原因或人为原因使其发生。发现海底气体水合物,,导致海底泥石流、塌陷和滑分解后势必降低沉积物的强度进,。人年代以来对气体水合物的调查研究进入了一坡等地质灾害川水合物分解后所释出
6、的甲烷气体有一部分。、、、、、、个新阶段美国俄罗斯日本德国加拿大英国挪威等国可能在海洋中氧化,导致海水缺氧,从而引起生物大量死亡,及国际性的深海钻探计划和大洋钻探计划都。,甚至生物灭绝事件水合物瞬间的大规模分解大量气体突对其进行了调查工作并相继在世界各地直接或间接地发现然进,,入海水有可能使水体比重发生改变如可形成密度为,,“,、了余处气体水合物矿床或矿点其中海底处陆上。的水气混合物并可在水面上形成强大的涡流气。、。处目前的研究重点为其能源意义地质找矿与勘查技术旋等,从而导致沉船等海难事故发生。最近,部分西方国家就,对这一具有巨大潜力的能源科学家们及一些国际组织开展了旨在预
7、防潜在地质灾害的水合物调查。。已对其资源量进行了估算如和认旧一甲烷是大气中一种重要的微量组分,现在每年还在以,。,估算海底水合物中的甲烷碳含量为或者为飞的速率增加甲烷是一种活动性极强的温室气体其温,“,甲烷气体「〕肠一估算其资源量为室效应,要比同当量的二氧化碳高倍且甲烷被氧化成二一。‘,甲烷碳或冰‘,仁‘〕,。甲烷气体氧化碳后仍继续产生温室效应在过去。年间甲烷对全球,给出了另一个相对保守的估算值即全球气体水合物比二氧化碳大倍。封存在陆地和海洋变暖的潜在影响要。,,或,的〔,的甲烷碳为甲烷气体最近中气体水合物内的甲烷
