DSDP和ODP意味着什么，它们的历史背景和与中国的相关性？

ODP:美国海洋钻探计划

天然气水合物又称固体甲烷，由天然气和水组成。它是固态的，外观很像冰雪或者固体酒精。点火即可燃烧，所以有人称之为“可燃冰”、“气冰”、“固态气体”。天然气水合物的晶体框架主要由水分子组成。在不同的低温高压条件下，水分子结晶形成不同的多面体笼状结构。其分子式为MnH2O加甲烷等气体，n为水分子数)。天然气水的结构类型有:I、11、H，I型为立方晶体结构，II型为菱形晶体结构，H型为六方晶体结构。ⅰ型天然气水合物在自然界中分布最广，而ⅱ型和H型天然气水合物更稳定。它是水和天然气(主要是甲烷气，每平方米可释放甲烷164立方米，水0.8立方米)在低温高压条件下结合形成的白色结晶固体，外观类似水，主要存在于陆地上的永冻土带和海洋沉积物中。

2国际天然气水合物资源调查研究现状

随着世界石油和天然气资源的枯竭，世界各地的科学家都在努力寻找新的替代能源。天然气水合物被誉为紫世纪具有商业开发前景的战略资源，正受到世界各国科学家和政府的重视。

自20世纪60年代以来，许多发达国家如俄罗斯、美国、德国、英国、加拿大甚至一些发展中国家都非常重视并开展了大量的工作。

自20世纪60年代以来，俄罗斯在白令海、鄂霍次克海、千岛群岛海沟、黑海和里海开展了天然气水合物调查，发现了具有现存工业意义的矿体。尽管最近经济困难，我们仍然坚持在巴伦支海和鄂霍次克海进行调查或研究。位于西西伯利亚东北部的梅索亚哈天然气水合物矿田已成功开采17年。

早在1934年，美国科学家首次在输气管道中发现天然气水合物，堵塞管道，影响输气，并开始研究水合物的结构和形成条件。随后，美国和加拿大相继在加拉斯加北部斜坡和马根三角洲的永久冻土区发现了大规模的水合物矿床。20世纪70年代初，英国地质调查局的科学家在美国东海岸大陆边缘进行地震勘探时发现了“类海底反射体”(英语中的BSR)。随后在1974，从深海钻探岩心获得天然气水合物样品，释放出大量甲烷，证实了“海底样反射”与天然气的含水量有关。65438-0979年，美国在深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探计划(ODP)的帮助下，长期主持和组织了这项工作，并首次指出天然气水合物是未来的新能源，绘制了美国天然气含水矿床的位置图。英国、加拿大、挪威、日本和法国也在积极参与这项工作。1991年，美国能源部组织了全国天然气水合物研讨会。最重要的是，1995年冬季ODP64航次期间，在西大西洋黑高原组织了天然气水合物专项调查，钻探了一系列深海钻孔，首次证明了天然气水的广泛分布，肯定了其商业开发价值。同时指出天然气水对矿层下的游离气也会有经济意义。根据甲烷碳计算，估计该区天然气水合物资源量高达100亿吨，可满足美国105年的天然气消费量。在天然气水合物一系列研究成果的基础上，美国地质学会主席莫尔斯将天然气水合物的发现作为1996的六大成就之一。因此，1998年，美国参议院通过决议，将天然气水合物作为国家发展的战略能源列入国家长期计划，要求能源部和美国地质调查局等磁性部门组织实施，内容包括资源详查、生产技术、全球气候变化、安全和海底稳定性五个方面。计划每年投入2000万美元，要求2010年实现计划目标。

亚洲和东北亚是天然气水合物的另一个重要富集区。20世纪80年代末，在日本附近海域钻探了ODP127、131航次，有了天然气中水和BSR异常广泛分布的重要发现。美国能源部Krason在1992年日本东京举行的第29届国际地质大会上展示，在日本周边海域发现了9个BSR分布区。天然气水合物煤层位于海床以下150-300米，煤层厚度分别为3m、5m和7m，总厚度为15m。据估计，日本南海海槽的BSR面积约为35000平方公里。由于美国能源部公布的上述评估数据以及日本油气能源的短缺，引起了日本通产省、科技界和企业界的高度重视。1995年，JNOC、日本通产省资源能源厅、10家民营油气企业制定了一个宏大的“甲烷天然气水合物研究开发初步计划”，从1995年到1999年，投资6400万美元。通过对日本周边靶区，特别是日本海东北部的南海海槽和鄂霍次克海的考察，发现南海海槽的水合物位于近海850-1150 m水深，易于开发。水合物存在于砂岩和火山沉积物中，孔隙度为35%，水合物填充率为85%。据初步估算，日本南海海槽天然气水合物的甲烷资源量为7.4×1012 m3，可满足日本100年的能源消耗。

自20世纪80年代末以来，德国研究船“sousaphone”一直被用来与其他国家合作，调整东太平洋俄勒冈州水域卡斯卡迪亚增生楔以及西南太平洋和白令水域的水合物。在南沙海槽、苏拉威西海、白令海等地发现了与水合物有关的地震标志，并获得了水合物样品。

印度在1995全国地质与地球物理年会上统一了认识，认为天然气的含水量已成为当前地质工作的主题。在印度科学与工业委员会的领导下，制定了国家天然气水合物研究计划，投资5600万美元。到目前为止，印度在其东部和西部地区发现了许多地球物理异常，显示了良好的找矿前景。

韩国资源研究所和海洋开发研究所于1997年开始对中国东南部玉龙盆地的含水量进行调查，先后发现了轻微变形BSR、振幅空白带、浅层气层、麻康、海底滑坡、锰结核等一系列与含水量有关的标志。

新西兰在北岛东海岸1-3Km的近海水深发现了面积大于4×104km2的BSR分布区。

近年来，澳大利亚在东部豪勋爵海底高原发现了8×104km2的BSR分布区。

巴基斯坦在阿曼湾水资源调查方面也取得了进展。

加拿大西侧胡安-德赛卡中脊斜坡区发现约6543.8+080亿油当量天然气水合物资源。

总之，已发现和圈定天然气水合物的地区主要分布在西太平洋的白令海、鄂霍次克海、千岛海槽、冲绳海槽、日本海、四国海槽、南海海槽、苏拉威西海和新西兰北岛。东太平洋中美洲海槽、北加州-俄勒冈近海和秘鲁海槽；美国东海岸外的黑色高原、墨西哥湾、加勒比海、南美洲东海岸外大陆边缘和大西洋中的非洲西海岸；印度洋的阿曼湾；北极的巴伦支海和波弗特海；南极洲的罗斯海和威德尔海，以及黑海和里海。目前，全球已在这些海域直接或间接发现天然气水合物88个，其中26个岩心见到了天然气水，62个见到了具有天然气水合物地震标志的海底状反射(BSR)，许多地方见到了生物和碳酸盐结壳的迹象。据专家估计，在世界各地的边缘海、深海槽和海洋盆地中，已发现的水深小于3000m的沉积物中天然气水中的甲烷资源量为2.1×1016 m3(21万亿m3)。水合物中甲烷的总碳含量是世界上煤、石油和天然气的两倍。可以满足人类1000年的需求。储量大，分布区域广，是未来人类不可多得的能源。上述储量的估算不包括天然气水合物层下的游离气。

3中国天然气水合物的研究和调查现状

近年来，国家领导人和国土资源部、科技部、财政部、国家计委等部委领导都非常重视天然气水合物的调查和研究。首先，分析了历年来我国管辖海域的大量地震勘探资料，在冲绳海槽斜坡、南海北坡、西沙海槽和西沙群岛南坡发现了海底天然气水合物的类BSR迹象。此外，对海底天然气水合物的成因、地球化学和地球物理特征、海上采集、数据处理和解释、钻孔取样、测井分析、资源评价、海底地质灾害等方面进行了系统研究，获得了丰富的信息和数据。

自1984以来，我国地质界系统收集了国外水资源及其巨大资源潜力的调查资料。广州海洋地质调查局的科技人员复查了南海北坡地区20世纪80年代初中期完成的2万多公里的地震资料，在南海北坡地区发现了类似BSR的显示。根据国土资源部中国地质调查局的安排，广州海洋地质调查局于10月在南海北部西沙海槽进行了首次海洋天然气水合物初步实验调查，199。完成3条高分辨率地震测线***543.3km。2000年9月至10月，广州海洋地质调查局调查船“探宝”号和“海洋四号”继续对西沙海槽天然气的含水量进行调查。* * *完成高分辨率多道地震1593.39km，多波束海底地形调查703.5km，地球化学样品20个，孔隙水样品18个，气态烃传感器现场快速测定样品33个。取得突破。资料表明，地震剖面上存在明显的海底状反射界面(BSR)和振幅空白带。“BSR”界面一般位于海底以下300-700米，最浅点约为180米..振幅空白带或弱振幅带的厚度约为80-600米，“BSR”的分布面积约为2400公里。地震综合考察表明，天然气水合物主要产于活动大陆边缘和非活动大陆边缘的深水和陆坡，特别是活动大陆边缘俯冲带的增生楔区、非活动大陆边缘和卢龙地台的断层褶皱区。根据ODP184航次1144钻孔资料，在南海东沙群岛东南部，沉积速率一直在400-1200m/百万年之间，莺歌海盆地自中新世以来沉积速率一直很高。数据显示，南海北部和西部大陆坡的沉积速率与美国东海岸的黑色高原相似，那里发现了丰富的天然气水合物资源。南海有利于含水的地方有:北部大陆坡、西部走滑剪切带、东部板块汇聚边缘和南部台槽区。该区水合物地震标志BSR构型有四种类型:增生楔双BSR、槽坡BSR、台地BSR和盆地斜坡BSR。从地球化学研究中发现，南海和南沙海域北坡地区地震前常有卫星热红外增温异常，其温度比周边海域高5-6℃，尤其是南海北坡地区，起自琼海东南部，经东沙群岛，到达台湾省西南部，增温异常反复出现，可能与海底天然气、水、油气有关。

综合资料表明，南海大陆坡和隆起区应存在丰富的天然气水合物矿床，其总资源量估计为643.5-772.2亿吨油当量，约为中国陆上和海上油气总资源量的65.438+0/2。

西沙海槽位于南海北部斜坡区的新生代被动大陆边缘沉积盆地。新生代最大沉积厚度超过7000米，断层活跃。水深大于400m m，基于国家863研究项目“深水多道高分辨率地震技术”的应用，获得了天然气水合物的可靠地震标志:1)。西沙海槽盆地北部斜坡和南部台地200-700米深度有较强的BSR，部分测线可见明显的BSR和地层倾斜现象。2)BSR上方出现异常振幅、弱振幅或振幅空白带，呈层状、块状分布，厚度为80-450米..3)与海底反射波相比，3)BSR波形具有明显的反极性。4)BSR以上的振幅空白带有明显的加速趋势。资料表明，南海北部西沙海槽有大面积的天然气水合物，是一个有利的天然气水合物勘探区。

2001年，在财政部支持下，中国地质调查局和广州海洋地质调查局继续对南海北部天然气水合物资源进行调查研究，计划在东沙群岛附近海域开展3500km高分辨率多道地震调查，在西沙海槽35个站位开展沉积物取样和配套地球化学异常探测，以及其他多波束海底地形探测、海底电视摄像和浅剖面测量。根据中国台湾大学海洋研究所和中国石油天然气集团公司在台湾的资料，BSR广泛分布于台湾西南部的增生楔，水深500-2000米，面积2×104km2。台湾东南部海底发现大面积白色气体水合物赋存区。

4意见和建议

(1)鉴于天然气水合物是21世纪潜在的新能源，正受到世界各国科学家和政府的重视，其调查研究成果日新月异。因此，及时了解、收集和交流该领域的情况、勘探方法和成果，赶上国际天然气水合物调查研究水平，促进我国天然气水产品的调查、勘探和开发，为我国经济的可持续发展做出新的贡献，显得尤为重要。

(2)南海的广大大陆坡和东海的部分大陆坡具备天然气含水形成的地质条件。建议尽快开展这两个海域天然气含水量的调查研究，为我国国民经济的可持续发展提供新能源。

(3)目前，天然气水合物的开采方法主要有热活化法、减压法和注入法。开发最大的难点是保证井底的稳定，使甲烷气体不会泄漏，不会造成温室效应。为了解决这个问题，日本提出了“分子控制”开采方案。天然气水和矿产资源的最终确定必须通过钻井来完成，这比常规的海上油气钻井要困难得多。一方面水太深，另一方面天然气水合物在减压时会迅速分解，容易导致井喷。越来越多的研究成果表明，自然或人为因素引起的温度和压力的变化可以分解水合物，导致海底滑坡、生物灭绝、气候变暖等环境灾害。因此，迫切需要研究天然气水合物的钻采方法，建议尽快开展天然气水合物室内和室外钻采方法的研究。