第七届青年地学论坛

神狐海域位于珠江口盆地白云凹陷内部，是我国南海北部水合物钻探及试采研究重点地区。多个水合物钻探航次揭示神狐海域水合物被峡谷脊部细粒沉积物埋藏，且具有很强的非均质性特征，对比该地区其他站位，GMGS3&4航次的W18和SC-02站位孔隙水氯离子浓度值显示复杂变化，与IODP-U1328和ODP-U1248和U1250站位发现的近海底活动冷泉系统特征相似，氯离子浓度异常为我们了解水合物系统形成时间，探究水合物系统富集主控因素提供机会。
含水合物地层会由于水合物分解，淡水输入沉积物孔隙空间，但是神狐海域的SC-02和W18站位氯离子浓度明显增加，最大值分别为816.6和659.1mM。这种异常高氯离子浓度现象，是在封闭系统中水合物结晶，孔隙水中离子置换效应造成。假设该系统为一个封闭系统，根据水合物饱和度，厚度及含水合物层孔隙度，利用一维衰减模型计算了该水合物系统形成时间。SC-02站位电阻率异常计算的28m厚，平均水合物饱和度30.9%，利用氯离子浓度异常计算的水合物形成时间约为2.9万年相关系数78%；W18站位根据电阻率测井水合物层厚度为18m，孔隙度63.4%，饱和度37.1%水合物形成时间84%相关系数约为2.6万年。计算的氯离子变化基线呈单峰且对称分布特征，表明水合物形成造成的高氯离子浓度异常从含水合物层向周围不含水合物地层对流或扩散特征。该地区水合物系统形成于1.9-2.9万年以前。在SC-02站位可以观察到存在明显更高的测量氯离子浓度值，这说明水合物系统可能比我们计算结果更年轻，且多个期次发育，而且现在还没有达到稳定状态。
结合GMGS3&4航次三维地震数据、随钻测井数据以及岩心数据进行的高饱和度水合物富集及其成藏过程认识，分析认为气体运移，游离气和水合物发育受控于复杂的构造和沉积特征；区域性的不整合面发育在水合物稳定带底界附近，并显示出埋藏凹槽；大量游离气被圈闭在高饱和度水合物层下部，另外I型和II型水合物也可能在I型水合物稳定带底界下部发育。异常高地温梯度和重烃气体组分（乙烷，丙烷和丙烷等）提供了深部来源的运移流体和气体期次性释放的证据。因而神狐海域水合物富集受多种地质因素耦合控制，并可能呈近期活动特征。

水合物，形成时间，动态系统，数值模拟