陆域天然气水合物储藏的裂隙模型及其地震波传播特性

刘元英, 吴小平

(1. 中国科学技术大学 地球和空间科学学院 地震与地球内部物理实验室，合肥 230026;2. 蒙城地球物理国家野外科学观测研究站，蒙城 233500)

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天然气水合物是可持续发展的清洁能源，然而受开采技术等制约，全球水合物开发基本处于室内试验和室外资源普查、试采阶段[1-2]。目前仅麦索雅哈气田是世界唯一实现工业性开采的陆域水合物藏。作为世界第三大冻土国，我国陆域天然气水合物资源前景良好，但是由于起步晚，其成藏模式及勘探技术处于初步探索阶段，至今仅青藏高原北部木里地区钻获水合物样品[3-5]。

陆域天然气水合物勘探从理论上讲，可以借鉴海洋水合物的勘探经验。全球已探明的数百个水合物矿藏基本都是通过地震剖面的似海底反射(Bottom Simulating Reflection, BSR)获得的[6-7]。海洋水合物微观模式是基于球状理论[9]，针对高孔隙度(36%～40%)[8]沉积层提出的。其在解释海底BSR的形成，以及预测天然气水合物含量方面获得了广泛地认可[10-15]。海洋沉积层孔隙度较高(约40%)，因而国内海域天然气水合物勘探理论研究，主要围绕高孔隙度海洋水合物微观模式展开[16-19]。

陆域天然气水合物的调查工作显示，陆域天然气水合物储藏的岩石物理模型及勘探理论需要有针对性的研究。首先，陆域天然气水合物地震剖面上并无BSR现象[5, 20-21]。其次，我国冻土区沉积层孔隙度低，如木里地区沉积层平均孔隙度仅为3.45%[22]。再者，我国冻土区裂隙、断裂破碎带发育[21-24]，冻土层较薄，有别于世界极地冻土区[4]。……