摘要
本课题针对南海复杂地质与区域构造背景下天然气水合物藏的多类型特点，首先通过分析南海高分辨率2D、3D地震资料，综合分析了不同构造背景下天然气水合物的气源、输导体系及空间分布特征，刻画了水合物发育区地层的三维空间结构与构造过程，为南海多类型水合物模型重塑提供支撑。在南海水合物沉积层地质分析基础上，利用分子动力学模拟、Raman光谱及显微镜技术，研究了游离天然气进行的水合物生长并实验模拟了溶解态客体分子生成水合物的过程，探究了它们在多孔沉积物中的输运、相变及水合物形成机制，并探索了沉积物对水合物形成的影响作用机制。基于介微实验研究结论，利用声、电、热、化学及其联合手段进一步考察了不同宏观尺度下天然气水合物的成藏过程，获得了天然气水合物形态、赋存方式及其分布特征，探索了天然气水合物聚集的控制机理。利用已知状态的室内合成的介观尺度水合物重塑模型和大型天然气水合物样品、结合地震探测，研究了南海天然气水合物地球物理、地震及地球化学非常规识别方法；根据水合物与沉积物颗粒在地层中的不同接触关系，总结了天然气水合物在沉积层内的六种赋存状态及其转化关系，对比分析了不同赋存态下水合物的地震响应特征，并根据正演实验所得到的响应规律，提出南海天然气水合物成藏多参数反演方法与技术。
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