球化学和室内模拟实验等技术方法，针对我国南海北部新生代构造强岩浆活动频繁热流高气源类型复杂地域特色，发挥项目组海洋地质学地球物理学地球化学油气地质学化学工程热物理能源工程等多学科综合交叉优势，科研和产业部门优势互补和结合，开展南海渗漏型天然气水合物形成条件和判识指标体系研究，重点探讨南海北部渗漏区内天然气水合物成藏机制和赋存特征及分布规律，建立渗漏型天然气水合物成藏理论和综合识别方法，探索渗漏型天然气水合物开采理论基础。技术途径本项目将在已有工作积累基础上，在南海天然气渗漏海域，针对性地开展渗漏型天然气水合物三个海上航次天地质地球物理和地球化学调查和采样，通过系统资料处理和样品分析及水合物形成条件和动力学过程实验模拟，深入研究渗漏型天然气水合物产出区域构造背景沉积构造特征热流和气源条件水合物气源特征地球化学环境地球物理特征，判断渗漏区水合物大规模成藏可能性，结合与国际典型渗漏型天然气水合物发育区对比研究，建立渗漏型天然气水合物成藏理论产出综合识别标志及分布规律。具体技术途径如下基础资料综合分析研究对南海已有地质地球物理调查资料和样品进行针对性重新处理分析测试和研究，结合遥感分析，圈定有利海底天然气渗漏作用重点海域。航次地球物理调查及水合物样品采集在重点海域开展海上航次补充调查，利用地震浅剖电火花重力磁力热流等地球物理探测技术，研究其局部地质环境和地球物理异常特征，建立渗漏型天然气水合物识别地球物理标志，确定渗漏构造及水合物产出有利位臵。对典型渗漏异常水合物发育地点喷口或有利位臵进行重力活塞取样和保真取样。重力活塞采集渗漏型水合物表层样品方法是简易可行高效技术，年中科院栾锡武研究员参加了俄韩中联合航次，对海渗漏型水合物进行了调查和采样，成功采集到了渗漏型水合物高品质样品其次，在墨西哥湾地中海黑海等水合物采样中，重力活塞也是最常用种方法。因此，我们目前现有技术设备完成能顺利完成海底渗漏型水合物样品采集。地质地球化学综合分析对确定渗漏构造及水合物产出有利位臵，开展海上航次调查和海底采样，研究渗漏区海底地质地球化学生物地球化学异常特征，建立渗漏型天然气水合物识别地质地球化学标志，确定海底浅层水合物发育有利部位，对水合物岩芯样品沉积层进行相关地质地球化学综合分析测试，研究水合物层地质地球化学响应机理。室内实验模拟结合南海地质环境沉积物特点和气源特征，模拟研究渗漏型天然气水合物形成温度和压力条件及动力学过程，确定渗漏型水合物形成条件与成藏机制。与国内外同类研究相比本项目创新点与特色本项目是在我们提出发育扩散型和不发育渗漏型水合物分类基础上，针对南海北部陆缘新生代构造和岩浆活动频繁陆坡滑塌构造发育区域热流高平均约盆地内热解气和浅层生物气丰富水合物饱和度高天然气成分集中等独特区域地质背景和油气地质特征，研究渗漏型天然气水合物产出特征形成机制和识别方法，以期在渗漏型天然气水合物成藏理论方面取得重大突破。本项目以南海北部具有特殊分布特征天然气水合物渗漏型为重点研究对象,而传统研究主要关注以发育扩散型天然气水合物。由于渗漏型水合物具有气体向海底泄漏特点,水合物体系是水水合物游离气三相非平衡体系。因此，项目将应用综合研究方法寻找与海底浅层流体向上快速迁移有关局部特定地质构造如泥火山等，特别是强调浅剖海底回声探测等能快速发现渗漏区精确刻画海底浅层地质构造新技术应用。而传统地震地球物理方法则重视埋藏相对较深连片分布识别。因此，本项目在研究对象内容和研究方法上显著区别于以往国内天然气水物调查研究。取得重大突破可行性分析本项目难点是渗漏区发育位臵确定和渗漏区天然气水合物能否大规模成藏，旦这些难点获得解决，必然是我国天然气水合物理论研究实际调查工作及样品采集重大突破。解决这些难点实现重大突破有利条件有前期工作积累丰富基础扎实年以来，中国地质调查局组织实施了我国海域天然气水合物资源调查与评价国家专项，重点选择了南海北部陆坡西沙海槽神狐东沙及琼东南等四个海域，分层次地开展了天然气水合物资源调查评价，取得了大量地质地球物理和地球化学资料，系统发现了深层浅层表层地球物理地球化学地质和生物等多层次多信息异常标志，充分证实南海北部陆坡存在天然气水合物。年月，在南海北部陆坡实施天然气水合物钻探，获得大量深部沉积物水合物气体和孔隙水样品及地球物理地球化学测井和现场测试分析资料，为确定天然气水合物存在位臵深度产状规模和性质，分析天然气水合物成因烃类来源及下伏游离气及其性质，探讨微生物活动和深部裂解气供给及其对天然气水合物形成和分解影响提供重要第手基础资料，并配套开展了前期相应调查技术方法研究，可为项目开展奠定基础。项目组已开展了天然气水合物相关中科院知识创新国家自然科学基金等各类基础研究项目。通过近几年研究，获得了系列创新研究成果。其中提出了海洋天然气水合物分类及渗漏型天然气水合物概念建立了渗漏天然气沉淀水合物动力学模型识别了有利于天然气渗漏活动海底构造特征和地球物理异常通过遥感确定了渗漏在海面形成油渍异常，初步确定了南海北部多个渗漏活动区发现了南海天然气渗漏作用形成冷泉碳酸盐岩及冷泉生物群开展了水合物热力学和生长过程模拟实验研究，在国际上首次发现水合物分形生长特性，并在天然气水合物相平衡理论研究取得了处于国际前沿成果，这些成果已在国际地学流刊物等发表。为本项目顺利完成积累了大量基础资料。研究队伍优势明显技术支撑强大项目组织了国内从事天然气水合物基础研究科研人员。项目组成员来自国土资源部中国地质调查局中国科学院教育部中国海洋石油总公司国家海洋局，具有高级职称和博士学位，部分为中国科学院国土资源部百名人才计划入选者和国家杰出青年基金获得者，研究能力强，学科领域广海洋地质学地球物理学地球化学石油天然气地质学化学工程热物理能源工程等学科，大多数有过或正在与国外开展天然气水合物合作研究，在国际水合物研究领域占有席之地。目前中国地质调查局和中国科学院拥有八艘科学综合调查和采样考察船，具备完成海上工作能力。本项目参加单位有多年天然气水合物研究积累，拥有与本项目研究有关部门国家重点实验室包括中国科学院广州天然气水合物研究中心中国地质调查局海洋石油天然气地质研究中心中国科学院边缘海地质重点实验室有机地球化学国家重点实验室国家海洋局海底科学重点实验室中国海洋石油总公司深海研究重点实验室等，具备先进室内天然气水合物合成实验模拟设备开展地球物理数据分析工作站进行地质地球化学分析测试先进仪器，为项目实施提供了所需硬件和软件设施。国际合作渠道广泛前景广阔项目研究人员已与美德日俄加等进行合作研究，了解国际前沿和发展现状，与国际上天然气水合物研究著名科学家如美国教授日本松本良教授德国教授等保持着密切交流与合作。同时拟申请项目邀请了海外杰出华人水合物研究科学家美国徐文跃加拿大卢海龙参加我们项目研究，他们二人均以每年回国个月工作时间分别受聘于中国科学院广州地球化学研究所和广州能源研究所中国科学院广州天然气水合物研究中心，这将更有利于开展国际合作，拓展项目组视野。课题设臵根据上述总体研究思路和技术路线，围绕拟解决关键科学问题主要研究内容和总体目标，本项目共设臵了个课题课题南海北部天然气水合物成藏气源条件研究课题二南海北部天然气水合物成藏地质条件研究课题三南海北部天然气水合物成藏温压条件研究课题四南海北部天然气水合物成藏演化动力学过程研究课题五南海北部天然气水合物地球物理异常特征研究课题六南海北部天然气水合物地球化学异常特征研究课题七天然气水合物开采中多相流动机理和相关基础理论研究课题八南海北部天然气水合物成藏机制和富集规律研究课题南海北部天然气水合物成藏气源条件研究研究目标确定南海北部形成渗漏型天然气水合物气源类型特征及来源。研究内容研究南海北部渗漏区海底沉积物吸附烃类气体孔隙水溶解气体游离气体渗漏区上覆水体羽状体中溶解气渗漏系统内自生矿物包裹体气体等成分及同位素特征，确定渗漏天然气组成特征成因类型来源及气源潜力研究断裂裂隙构造底辟构造海底扇海底滑塌体等对烃类气体输导体系控制与影响，探讨深部热解气运移途径及其富集机理研究不同来源烃类气体对渗漏型天然气水合物成藏贡献和非烃类气体对渗漏型水合物成藏可能影响。承担单位中国地质科学院矿产资源研究所中国科学院地质与地球物理研究所课题负责人祝有海中国地质科学院矿产资源研究所经费比例。课题二南海北部天然气水合物成藏地质条件研究研究目标确定渗漏型天然气水合物发育地，承担单位中国科学院广州能源研究所中国石油大学北京课题负责人梁德青中国科学院广州能源研究所经费比例。课题五南海北部天然气水合物地球物理异常特征研究研究目标确定南海北部天然气渗漏及水合物发育区地球物理异常特征，深入认识其异常形成机理，建立渗漏型水合物地球物理有效识别方法体系。研究内容研究泥火山浅表层断裂麻坑等含游离气和水合物沉积体在不同地球物理方法获得资料上表现特征，研究天然气渗漏活动在水体中及与海表面形成异常特征针对渗漏型天然气水合物储层特性，开展地震多参数反演方法理论研究，通过地震高分辨速度分析与全波形反演等方法，研究地层高分辨率速度弹性参数衰减参数等结构，分析水合物游离气分布特征，建立地层物性参数与地球物理响应对应关系，地球物理响应与水合物和游离气含量对应关系，及其地球物理异常机理建立套有效识别渗漏型天然气水合物地球物理方法体系。承担单位中国地质大学北京广州海洋地质调查局课题负责人刘学伟中国地质大学北京经费比例。课题六南海北部天然气水合物地球化学异常特征研究研究目标确定南海北部天然气渗漏及水合物发育区地球化学特异生物群活动过程和异常特征，深入认识其异常形成机理，建立渗漏型水合物产出地球化学有效识别方法体系。研究内容研究南海烃类渗漏与非烃渗漏沉积和环境特征分析测定指示海底渗漏活动形成浅表层沉积物自生矿物自生碳酸盐硫酸盐硫化物等种类形态特征及其碳氧和硫同位素组成，建立与渗漏型水合物成藏之间响应机理开展水合物区海底沉积物和孔隙水地球化学研究，确定沉积地球化学响应特征及形成机理，提取与水合物相关地球化学响应信息研究与烃渗漏相关生物群特征生物地球化学记录，建立水合物生物地球化学响应机理建立套有效识别渗漏型天然气水合物地球化学方法体系。承担单位中国科学院广州地球化学研究所课题负责人吴能友中国科学院广州地球化学研究所经费比例。课题七天然气水合物开采中多相流动机理和相关基础理论研究研究目标建立南海北部渗漏型天然气水合物开采过程中多相流动机理和渗流控制模式，探索开采相关基础理论。研究内容开展水合物动态分解过程中水合物藏参数含水合物沉积物热力学参数测量方法和手段研究，建立水合物基础物性测量手段和理论分析方法研究天然气水合物分解过程中天然气水合物水冰砂等多相多组分相态变化过程，通过对南海北部典型水合物区域沉积物相态变化规律研究，获得影响沉积物中水合物相态主要因素，对后面深入研究天然气水合物分解过程中