青藏高原不同冻土区的气候环境对天然气水合物影响.pdfVIP

矿床 地质 2014芷 MINERALDEPOSITS 第33卷增刊 青藏高原不同冻土区的气候环境对天然气水合物 的影响半 霞1， 庞守吉1，祝有海1，王平康1，张帅1，黄 刘晖1，肖 睿2，梁健3 100037；3中国地质科 (1中国地质调查局油气资源调查中心，-IL京,100029：2中国地质科学院矿产资源研究所，北京 学院勘探技术研究所，河北廊坊065000) 我国自2008年在青海省祁连山南缘多年冻土区实施天然气水合物科学钻探试验，成功钻获到天然气水合物实物样品后， 实现了我国陆域冻土区天然气水合物勘查找矿工作的重大突破(祝有海等，2009)。在发现水合物的祁连山冻上区，虽然钏 以及对钻探区域的地球化学、地球物理等相关方面进行了初步研究。但是，目前仅在祁连山木里地区成功钻获天然气水合物， 而针对成矿条件和找矿前景更好的羌塘盆地地区(祝有海等，2010)，除气源问题之外，究竟什么样的冻土环境利于水合物 的形成、储存，水合物形成、分解与不同地区冻土、环境之间究竟有怎样的制约关系，仍是有待进一步解决的问题。 多年冻土区天然气水合物的形成，最重要的因素是地热梯度、气体组分、孔隙流体盐度、孔隙压力等。其中，地热梯度 et 是多年冻土区天然气水合物形成的温压条件和储藏量的决定因素(Colletta1．，1988)。地热梯度越小，多年冻土厚度越大。 温度和压力条件就越有利于形成天然气水合物，其稳定带厚度也越大，天然气水合物则可以在更大深度的地质环境条件下形 多年冻土厚度以及多年冻土层下地热梯度等的控制和影响(Collettet 太大．则无法形成较厚的多年冻土层；若多年冻土厚度太薄，那么天然气水合物形成的压力条件无法满足。这些原因将控制 天然气水合物形成的规模和数量。祁连山冻土区地处青藏高原北缘，冻土面积约104km2，以山地多年冻土为主，在山谷、 山麓中也发育有中．深季节性冻土。连续冻土区内的年平均地温为．1．5—．2．4℃，冻土层厚度为50～139m；岛状冻土区内的年 平均地温为0,0—一1．5C，冻土层厚度几米、十几米至几十米不等(周幼吾等，2000)。羌塘盆地冻土区位于青藏高原北部， 冻土面积为1．8×105km2(伊海生等，2002)。总体为起伏比较和缓的高原，高原形态完整，地形切割微弱，以低山、丘陵为 主，问有宽阔的平地(杨辉等，2002)。全年气温低，霜冻时间长，中心大部分地区的霜冻期在330天以上(黄朋等，2002)， 80C，部分地区同均温小于OoC的天数一年中 是青藏高原3个低温中心中温度最低的一个。此外，高原月平均气温可低至一1 最多可长达329天。 2012年，在祁连山木里和羌塘盆地冻土区天然气水合物钻探区，对影响冻土厚度较关键的夏季气温进行了监测。其中， 祁连山木里钻探区地表土壤以粉砂、粘土为主，植被较茂密； 羌塘盆地钻探区地表土壤以粉砂、砂为主，植被较稀疏。在年 年均气温最高的7、8月份，祁连山木里天然气水合物钻探区(海拔4096m，北纬38。以北)气温高于羌塘盆地钻探区(海 拔5100 月上旬为例，图1)。究其原因，应为地表沉{|I{物组成及植被覆盖程度不同对地表土壤热通量的影响所致。而通过测井数据 ‘本文得到“天然气水合物资源勘查与试采工程”国家专项(GZHGZH201400306)资助 第一作者简介庞守吉，男，1982年生，博士，助理研究员，天然气水合物研究方向。Emaihpsj0409@163．tom 1030 矿 床 地 质 2014芷 28厂 ／hm之间