在查阅相关文献并对其进行分析之后，我发现，“天然气水合物”的应用前景广阔，近年来，研究者越来越多，下面我对自己理解的一个关于冻土区天然气水合物成因展开探讨，然后分析自己的文献调研情况。

中国是世界上第三大冻土国，在青藏高原和东北大兴安岭地区分布着大片的多年冻土区，并有较好的天然气水合物形成条件和找矿前景。其中，青藏高原冻土面积约150×10⁴km²，是中国最大的冻土区。2011年，祝有海等人对青藏高原大部分冻土区的成矿条件等因素进行了综合分析，之后综合考虑了气源条件、运移条件、储层条件等，认为羌塘盆地是青藏高原天然气水合物形成条件和找矿前景最好的地区^[1]。

在查阅了相关的文献之后，我对冻土区的天然气水合物的成因产生了浓厚的兴趣，下面参照文献内容，对羌塘盆地天然气水合物成因展开分析。

天然气水合物的形成与分布主要受烃类气体来源和温度与压力条件等因素影响。此外，良好的沉积条件和构造条件也是很有利的。

羌塘盆地面积约18×10⁴km²，是目前高原地区石油地质条件最好的中生代海相沉积盆地，该盆地从二叠系到古近系发育10余套烃源层。其中上三叠统肖查卡组、中侏罗统布曲组及夏里组、上侏罗统索瓦组分布广泛，构成盆地内的4套主要烃源层。

中上侏罗统泥页岩有效烃源层（有机碳含量大于0.35%）累积厚度，北羌塘坳陷一般为100-300m，最厚的是北羌塘坳陷西部山缢湖剖面713m；南羌塘坳陷中部和东部一般为100-500m，最厚659m。中上侏罗统碳酸盐岩有效烃源层（有机碳含量大于0.15%）厚度一般为200-600m，北羌塘坳陷西部长龙梁剖面最厚，为970m；南羌塘坳陷中部和东部为400-600m.盆地内烃源岩呈北西—南东向展布，北羌塘坳陷西部和南羌塘坳陷东部是烃源岩最发育的2个地区，泥页岩和碳酸盐岩有效烃源岩累计厚达1000m左右，为盆地油气生成的重要物质来源。

羌塘盆地位于藏北高原腹地，海拔在4500m以上，是青藏高原温度最低和冻土最发育的地区，该区发育了大片连续的多年冻土区，面积达40×10⁴km²，计算冻土层厚度主要在100-200m。由于工作条件极为恶劣，羌塘盆地中西部冻土的研究基本空白，现有的研究资料主要集中在东部边缘青藏公路沿线的狭窄地带，多年冻土厚度30-120m^[2]。

羌塘盆地是青藏高原冻土最为发育、相对较厚的地区，其地温梯度中值约为1.65℃/100m，远低于整个青藏高原的平均值4.18℃/100m，非常有利于形成天然气水合物^[3]。盆地地表平均温度较其他处都低。四周构造运动强烈，压力较大。

图1 青藏高原温度及盆地分布^[2]

青藏高原的形成是特提斯东段长期演化的结果。由于新特提斯的快速消减，导致海洋逐渐收敛，至始新世早期，新特提斯洋最终消亡^[4]。而这之间，羌塘盆地一直进行着不同生物的沉积作用。

从目前的油气勘探资料来看，推测羌塘盆地天然气水合物存在2种类型的储集层：一是位于冻土层下的白垩系—新近系碎屑岩孔隙型储集层，白垩纪、古近-新近纪，羌塘盆地结束了海相沉积的历史，在众多的山间小型断陷湖盆，沉积了以冲积河流相为主的碎屑岩，其中的砂砾岩未经过强烈的成岩作用，储集层物性好，孔隙度最高达20%，该套地层不整合于中生界烃源岩或油气藏之上，构成天然气水合物形成的重要储集层。

另一种储集层是以侏罗系、三叠系裂缝发育为主的储集层，该储集层岩性可以是灰岩、白云岩，又可是泥页岩、砂砾岩，裂缝、溶洞、孔隙，都可以构成水合物形成的空间，关键是该类储集层距气源岩或油气藏近，如果上覆冻土层，很容易形成水合物的聚集。地质井的钻探证实侏罗系中裂缝发育，并在泥岩裂缝中发现了气的显示^[2]。

羌塘盆地主要烃源层都经历了多期成藏过程，其中上侏罗统雪山组沉积末期和上新统唢呐湖组沉积末期是最为重要的2个成藏期，而在这2个成藏高峰期之后都分别伴有强烈的构造运动，对已形成的油气藏进行了强烈的改造和破坏，目前地面发现的100多处油苗以及钻井岩心的油气显示，都是2次构造运动的产物。上新世末期开始的全球降温事件以及青藏高原的强烈隆升，使得羌塘盆地一直处于严寒、干旱的冰缘环境，形成大面积的多年冻土；而同期构造运动破坏的油气藏中的油气会重新聚集成藏，较轻的烃类气体则会沿断层或裂隙、孔隙、不整合面继续向上运移，并在适宜的温压条件（冻土层下）下聚集形成天然气水合物藏。从烃源岩的厚度、演化程度以及油气成藏与冻土形成时间的匹配关系来看，羌塘盆地非常有利于天然气水合物成藏^[2]。

   在了解了羌塘盆地天然气水合物的成因之后，对比海底天然气水合物的形成环境，一般情况下气源均为微生物和热解气的混合作用。由于特提斯海洋至始新世早期消亡，青藏高原形成，此时羌塘盆地才得以露出地表，其天然气水合物也是低温高压中形成，那么，羌塘盆地中的冻土区天然气水合物是否在青藏高原处还是特提斯海时已经大量形成，如果是的话，又是否可以认为冻土区天然气水合物和现今海底天然气水合物的形成机理是相同的，只是构造运动的作用，是的天然气水合物地层产生升降而已？因为，可能有一天，羌塘盆地冻土区天然气水合物含水层又陷入水底，或是海底天然气水合物含水层有会露出面。

通过SCI检索网站www.webofknowledge.com，检索“Natural Gas Hydrate”后，发现共检索到相关主题文章1232篇。

在按发表时间排序后，再按作者分析检索结果后，选择论文数量最多的10位研究人员列出，如图2所示。其中，位居第二的来自于中国石油大学(北京)化工学院的陈光进教授，其有关天然气水合物的论文被SCI收录30篇。

图2发表有关天然气水合物SCI论文最多的10位作者

但是，在按引用次数排列时，发现，引用次数最多的前十名文献均没有中国研究者的参与。

在按国家分析检索结果后，发现来自美国的研究者发表数量位居第一，中国研究者发表数量总数第二，日本则位居第三，如图3所示。

图3 按国家分析检索结果后排名

   在按发表机构排名时，发现，中国科学院（CHINESEACAD SCI）发表的论文数量位居第一，美国地质调查局（USGEOL SURVEY）位居第二，如图4所示。

图4 按机构分析检索结果后排名

在统计了每年的发表文章数量之后，由下面柱状图可以看出，近几年研究一直在持续开展，并在这两年逐渐火热。有关天然气水合物的论文被引用次数（除去自引）也在逐渐增加，近几年一直呈上升趋势。

图5 近20年每年出版相关文章数

图6 近20年每年相关文章被引用次数

由以上分析，可以看出，近几年有关天然气水合物的研究还是一直在开展，并且逐渐引起重视，越来越多的研究逐渐开始。

面对的能源的日益消耗，1m³天然气水合物=164m³天然气+0.8m³水，这巨大的天然气含量无疑让“天然气水合物”显得很重要，其相关研究也应系统总结，发展成一门学科。

参考文献

[1]祝有海,卢振权,谢锡林. 青藏高原天然气水合物潜在分布区预测[J].

地质通报,2011,12:1918-1926.

[2]郭祖军,陈志勇,胡素云,李永铁,吴培红. 天然气水合物分布及青藏高原有利勘探区[J].

新疆石油地质,2012,03:266-271.

[3]吕丽新,陈永进,张硕,姜文斌,刘继棚. 冻土区天然气水合物基本特征及国内研究现状[J].资源与产业,2012,05:69-75.

[4]潘裕生,方爱民.中国青藏高原特提斯的形成与演化[J].地质科学,2010,45(1):92-101.