南海北部陆坡甲烷和天然气水合物地质-中德合作S0-177航次成果专报 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:197

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出版时间:2008-12

价格:120.00元

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isbn号码:9787116059184

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图书标签:

• 南海
• 甲烷水合物
• 天然气水合物
• 地质
• S0-177航次
• 中德合作
• 北部陆坡
• 海洋地质
• 地球科学
• 沉积地质

好的，这是一份关于南海北部陆坡甲烷和天然气水合物地质的图书简介，该简介将不包含您提供的特定书籍信息，并力求详细、自然： --- 海洋能源勘探与地球系统科学前沿：深海沉积盆地与流体活动研究 导论：深海的能量与环境交织 本书聚焦于全球深海沉积盆地中甲烷（$ ext{CH}_4$）的起源、运移、赋存状态及其对海洋环境的潜在影响。在深海环境中，甲烷作为一种重要的碳储库和潜在能源资源，其地球化学过程与构造活动、沉积环境、微生物活动紧密耦合。本书系统梳理了当前深海甲烷循环的理论框架，探讨了从沉积物内部到水体、再到大气圈的碳通量机制，并结合最新的地球物理成像、地球化学分析和微生物生态学研究进展，勾勒出深海碳循环的复杂图景。 第一部分：深海沉积动力学与烃源岩演化 本部分深入剖析了深海沉积盆地的形成机制及其对有机质保存和油气生成的影响。 1.1 构造背景与沉积系统：深海的物质输入 讨论了大型河流三角洲、海山链以及俯冲-碰撞带等不同构造背景下，深海沉积物的物质来源、沉积速率和层序地层结构。重点分析了陆源碎屑输入对地下热流和孔隙水压力的影响，这些因素直接控制了下覆地层的成烃窗口和流体运移的初始条件。 1.2 烃源岩成熟度与生烃动力学 详细阐述了深埋作用下有机质的热成熟过程。利用热解数据、镜质体反射率和同位素分馏等指标，评估了不同深度和温度梯度下，富含有机质的页岩和泥岩转化为油和气的化学动力学。特别关注了深水浊积扇和深海平原中的潜在烃源岩，及其在构造应力作用下的破裂与流体释放机制。 1.3 渗流与构造控制的流体运移通道 探讨了深部流体（包括烃类和热流体）向上运移的物理机制。这包括断层带、裂隙系统作为主要通道的形成和发育，以及快速沉积和超压作用引发的底辟（Diapirism）现象。通过地震剖面识别和数值模拟，揭示了这些通道如何将深部生成的甲烷导向浅部地层或海底。 第二部分：天然气水合物：深海的“冰冻碳库” 本部分集中探讨了天然气水合物（Gas Hydrate）的形成条件、赋存状态及其在全球气候系统中的角色。 2.1 水合物的形成机理与相平衡条件 详细阐述了甲烷（或相关烃类）与水分子在特定温度和压力下形成笼形晶体结构——水合物的物理化学条件。分析了海洋地温梯度、地层压力和流体组分对水合物稳定带（Hydrate Stability Zone, HSZ）厚度和位置的精确控制。 2.2 水合物的地球物理成像与储层特征 介绍了用于识别和定量水合物的关键地球物理技术，包括： 地震学方法： 重点分析了自下向上传播的声波在水合物下界面（BSR，Bottom Simulating Reflector）处产生的独特反射特征，并讨论了$P$波和$S$波速度异常对水合物饱和度的约束。 电磁法（EM）： 利用高导电性的水合物层与周围沉积物电阻率的巨大差异，进行电阻率成像，以评估水合物的赋存形态（孔隙填充型、团块状或底辟填充型）。 2.3 水合物的分解风险与地质灾害 讨论了气候变化（如海洋温度升高）或构造扰动（如地震、海底滑坡）导致水合物分解的潜在后果。分析了水合物分解释放的甲烷逸散（Decomposition-induced venting）对海洋酸化、温室效应的贡献，以及由此引发的海洋工程安全问题（如管道水合物堵塞和海底失稳）。 第三部分：海底甲烷渗漏的观测、过程与生态影响 本部分侧重于从海底到海水的甲烷释放过程，以及这一过程对近海底生态系统的影响。 3.1 甲烷渗漏（Seepage）的类型与分布 系统分类了不同尺度的海底甲烷渗漏活动，包括： 点状渗漏（Pore-water driven seepage）： 由孔隙水压力驱动的缓慢、持续的甲烷释放。 脉冲式渗漏（Episodic venting）： 由地质事件触发的大规模、短时间的甲烷气泡爆发。 通过多波束地形测量和侧扫声纳，揭示了活动性渗漏区域的海底地貌特征，如冷泉沉积物、硫化物堆积和生物礁结构。 3.2 微生物在甲烷转化中的核心作用 深入探讨了海洋微生物在深海碳循环中的“守门人”角色。重点分析了厌氧甲烷氧化（AOM）过程，即硫酸盐还原菌与产甲烷古菌共生的耦合反应，该过程有效阻止了大部分甲烷进入水柱。本书详细介绍了AOM菌群的分子生物学特征、代谢途径以及其对碳、硫、氮循环的耦合影响。 3.3 生物地球化学反馈与生态系统响应 研究了稳定同位素示踪技术（如$delta^{13} ext{C}$和$delta ext{D}$）在区分生物源与热解源甲烷，以及量化AOM效率中的应用。分析了甲烷富集区如何形成独特的冷泉生物群落（如巨型管虫、贻贝群落），以及这些群落如何构建起与深海热液系统不同的化能合成生态系统。 第四部分：区域案例与资源潜力评估（泛论） 本部分将理论与实践相结合，讨论了全球典型深海盆地的研究案例，但不特指某一特定区域的航次成果。 4.1 典型深海沉积盆地的比较研究 对比分析了不同构造背景下（如被动大陆边缘、活动构造区）甲烷和水合物的富集模式。例如，对高沉积速率区、俯冲带附近以及稳定的大陆坡上的流体活动差异进行对比，以提炼出普适性的控制因素。 4.2 甲烷水合物的资源潜力与开采挑战 从地质学的角度评估了可开采天然气水合物的储量潜力，并着重分析了现有技术在水合物开采（如减压法、热力注入法）中面临的工程挑战，包括对地层的稳定性控制、气水两相流动的模拟，以及环境风险的最小化策略。 结论与展望 本书总结了深海甲烷地质研究中当前面临的关键科学问题，包括：深部分布的非AOM甲烷的去向、快速碳释放事件的预测模型，以及如何更精确地量化海洋碳汇对全球气候的净影响。展望未来，本书强调了多学科交叉研究，特别是结合人工智能与大数据分析，以期更全面、更精细地理解这一地球系统中的关键组成部分。 ---

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