南海天然气水合物沉积物矿物学和地球化学 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《南海天然气水合物沉积物矿物学和地球化学》立足于南海*重要的天然气水合物成矿远景区——台西南海域的一手原始沉积物样品，全面研究其泥质沉积物、沉积物顶空气、自生碳酸盐岩、自生黄铁矿等矿物学和地球化学特征，总结了南海台西南海域沉积速率、有机碳分布、烃类气体特征、自生碳酸盐岩和自生黄铁矿等与天然气水合物成藏相关的信息，揭示了南海台西南海域天然气水合物成藏的地质学证据和潜在的地球化学过程。
　　《南海天然气水合物沉积物矿物学和地球化学》可供从事海洋地质、海洋矿产资源开发和天然气水合物研究的科技人员和高等院校相关专业师生参考，也可供对天然气水合物感兴趣的人土阅读。
　　《南海天然气水合物沉积物矿物学和地球化学》主要对南海台西南海域表层沉积特征进行研究，运用先进的测试手段，从沉积物的化学组分、沉积速率、有机碳含量、全岩碳氧同位素、顶空气组成、硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面、自生碳酸盐岩和自生黄铁矿等方面着手，研究其中蕴涵的各种矿物学、地质地球化学特征，总结和提炼研究区天然气水合物赋存的直接证据，着重揭示南海台西南海域天然气水合物成藏的各种地球化学过程和地质征兆，期望能为我国南海天然气水合物研究提供参考，同时也期望能对普及天然气水合物知识起到抛砖引玉的作用。

内页插图

目录

前言
第1章 天然气水合物
1．1 天然气水合物概况
1．2 天然气水合物的识别标志
1．2．1 地质标志
1．2．2 地球化学标志
1．2．3 地球物理标志
1．3 全球天然气水合物分布

第2章 南海地质特征和研究区概况
2．1 南海地质概况与天然气水合物成矿条件
2．2 南海天然气水合物研究
2．3 南海地质特点和天然气水合物成矿背景

第3章 南海天然气水合物沉积物化学特征
3．1 概述
3．2 样品分析方法
3．3 海底浅表层沉积物化学组成
3．3．1 主量元素
3．3．2 微量元素
3．3．3 有机碳
3．4 柱状岩心化学组成
3．4．1 碳酸钙地层学特点
3．4．2 主量元素及微量元素特征
3．4．3 有机碳特点
3．4．4 稳定同位素特点
3．5 南海沉积物的地球化学异常
3．5．1 有机质含量
3．5．2 钡变化特征
3．5．3 南海沉积物异常和潜在的生烃区域

第4章 沉积物顶空气特征
4．1 概述
4．2 样品分析方法
4．3 沉积物中游离甲烷含量变化
4．4 甲烷异常分布及成因
4．5 南海甲烷厌氧氧化过程和硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面深度

第5章 自生碳酸盐岩
5．1 概述
5．2 样品与分析方法
5．3 岩石矿物学特点
5．3．1 碳酸盐岩类型
5．3．2 碳酸盐岩成分特征
5．4 稳定同位素特点
5．4．1 分析结果
5．4．2 碳、氧同位素来源
5．5 甲烷厌氧氧化过程与碳酸盐岩形成

第6章 自生黄铁矿
6．1 概述
6．2 样品与分析方法
6．2．1 含量及物相分析
6．2．2 形貌与结构分析
6．2．3 硫、铁同位素分析
6．3 自生黄铁矿矿物学特征
6．3．1 外形及含量特征
6．3．2 矿物形貌特征
6．3．3 成分特征
6．4 自生黄铁矿中的石墨
6．4．1 纳米石墨碳高分辨率透射电镜特征
6．4．2 石墨形成条件
6．4．3 地质意义
6．5 同位素特征
6．5．1 硫、铁同位素分馏机理
6．5．2 硫同位素特征
6．5．3 铁同位素特征
6．5．4 硫、铁同位素的地质意义
6．6 自生黄铁矿成因意义
6．6．1 自生黄铁矿成因
6．6．2 海底甲烷排气与自生黄铁矿异常

第7章 南海天然气水合物成藏征兆
7．1 沉积速率
7．2 有机质和甲烷含量
7．3 硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面证据
7．4 自生矿物

第8章 主要结论和研究展望
8．1 主要结论
8．2 研究展望
参考文献
彩图

前言/序言

　　能源，是人类社会赖以发展和进步的重要基础。在石油能源日渐枯竭的时代，寻找新的替代能源已成为各国政府日益迫切的需要。人类科技文明进步的副产物之一——环境日益恶化，已成为威胁人类生活的主要因素。因而，能源、发展和环境，成为人类社会进步要协调的重要对象。因此，寻找一种新型洁净能源，就成为当前处理上述三者关系的重要途径之一。天然气水合物（gas hydrate）作为一种全新的清洁能源，以分布广泛、资源量巨大、埋藏浅、规模大、能量密度高和洁净等特点成为地球上未来最大的能源库，其资源量大约相当于全世界已知煤、石油和天然气总量的两倍，据估算可以满足人类社会1000年的能量需求，故被誉为“未来能源、洁净能源和二十一世纪能源”。
　　天然气水合物的形成与分布主要受烃类气体来源和温度压力条件控制：充足的烃类气体来源、低温和高压条件。目前的调查显示，天然气水合物主要分布在两类地区，一类是水深为300-4000m的海洋，主要分布在泥质海底，赋存于海底以下0-1500m的松散沉积层中；另一类为高纬度大陆地区永冻土带和极地陆架海。
　　目前，海洋天然气水合物识别技术包括高分辨率多道反射地震、海底热流、海底摄像、地球化学异常探测、地质取样和钻探等。地震标志似海底反射（BSR）是目前识别海底天然气水合物常用的地球物理手段，但并不是所有的天然气水合物都存在BSR。在平缓的海底，即使有天然气水合物，也不易识别出BSR。此外，也不是所有的BSR都对应有天然气水合物，沉积物岩性变化（如硅质成岩作用和碳酸盐岩成岩作用等）也可能导致BSR。同时，深海钻探已证明，尽管绝大部分天然气水合物都成藏于BSR之上，但并不是所有的都如此。因此，BSR不能作为天然气水合物的唯一标志。除了地震手段之外，测井也是地球物理学中识别天然气水合物的重要手段。天然气水合物研究的测井内容包括井径测量、自然伽马、自然电位、侧向测井、声速测井以及中子孔隙度等方面。
　　地球化学异常探测也是天然气水合物勘探的一种重要手段。天然气水合物矿区的烃类气体排溢往往引起烃类异常或其他异常效应。通过分析底质沉积物顶空气烃类气体含量、孔隙水及海底水样的甲烷浓度、Cl-含量、δ18O、pH等地球化学指标，可以识别与天然气水合物有关的地球化学异常。另外，通过对海底热流、海底温度、海底地温梯度等参数的研究也可以分析天然气水合物成藏条件，反演天然气水合物稳定层厚度范围。
　　近年来，海洋天然气水合物调查研究发现，天然气水合物矿床往往与特定的海底地质地貌存在密切联系。自生碳酸盐岩、泥火山和冷泉生物群落等均被大量发现于天然气水合物成藏海域。例如，著名的东太平洋的美国俄勒冈外海水合物脊等地冷泉系统中相继发现了甲烷成因自生碳酸盐岩，它们以烟囱状、结壳状、结核状以及厚板状堆积体等各种形态出现，主要在天然气水合物伴生沉积物中形成。这类岩石的典型特点为∑CaCO3含量高、δ13C极度负值。自生碳酸盐岩是天然气水合物矿区的独特岩类，记录了天然气水合物稳定性、冷泉活动以及甲烷收支等信息。
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