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在過去的十年間，南方海洋地質機構應用地球物理方法對黑海盆地進行了詳細研究。在整個盆地布設25×25km的勘探網絡，通過共深度點地震測量測得西黑海盆地沉積層厚度為15km，東黑海盆地為10km，對盆地底部的主要結構和構造進行了填圖，進一步確定了不同相組成的烴類在局部油氣構造中的聚集、運移及形成規律。 分析了3000km共深度點地震剖面、12000km的高頻地震剖面以及500km海底聲波剖面，對20％以上的地震和地震聲波數據進行了計算機處理并合成地質剖面。在東黑海盆地、圖阿普謝、索羅基凹陷及外克里米亞西黑海盆地部分獲得了重要的結果。用“亮點”、“暗點”、“假構造”這些典型異常及其它有關的類型示出了200多個局部構造。地震地層分析指明了可能的非背斜圈閉區域(沖積扇、古河道、斜坡沉積等等)。進一步證實了天然氣沿局部通道(斷層、低密度帶)的垂直運移及油氣藏頂部的擴散作用(擴散暈)。 了解盆地不同區域的速度振幅特征類型、海底模擬反射層(BSR)類型及特殊的反射異常很有必要，通常它們與氣水合物層的基底有關。 根據理論數據及戈洛馬爾挑戰者號鉆探船的鉆井結果，對黑海盆地深部的合適的溫壓 環境分析表明，有利于氣水合物形成的溫壓條件為純甲烷：水深700～750m；密度為0．6 的天然氣：水深300～500m。該深度至氣水合物形成帶的下界由地熱梯度決定，平均在海底以下400～500m的深處(最大值為800～1000m)。例如，氣水合物形成帶分布于深海盆地的整個深部范圍及大部分大陸斜坡。結晶質的氣水合物主要形成于盆地中1～3km厚的第四系沉積物中。圖阿普謝及索羅基凹陷的東坡晚第三系沉積物也落在氣水合物帶中，它們構成了底辟構造的頂部。根據深海鉆井資料，第四系沉積物由高孔隙度的粉砂—砂質層及對氣體滲透率不太高的粘土層組成，通過勘探及鉆井中氣量調查確定了晚第三系—第四系的天然氣遠景。 到日前為止，初步確認黑海盆地沉積物中存在結晶質氣水合物。例如，Yefremova和Zhizhchenk(1974)描述了深1950m泥巖微孔隙中的似冰狀甲烷水合物晶體。1988年，蘇聯科學院西伯利亞分院的一支考察隊在東黑海盆地費奧多西亞段近海底沉積物中取樣期間。發現了幾毫米至幾厘米大小的氣水合物晶體。1988年，對東黑海盆地進行凋查確認在該剖面的上部(主要是3～5m)存在含天然氣的軟泥，這種天然氣含有飽和烴類及碳數達5的不飽和烴類。 根據以上直接和間接的資料，可以推測深海盆地中以固態(氣水合物)和游離態(氣態)形式存在的烴類聚集需具備的條件：近海底海水溫度足夠低及高壓、地層為多孔隙交替的粘土巖，盆地具有大的油氣遠景。 要了解沉積物中氣水合物的形成，必須搞清楚氣源及它們到達氣水合物帶的運移通道。一種氣源可能是有機質生化轉換的產物(甲烷、硫化氫、二氧化碳等)。一些科學家認為在氣流飽和及層間水充足的情況下，就會形成結晶質氣水合物。在飽含天然氣的沉積物被埋藏時，在氣水合物形成帶生成填充孔隙空間的初始結晶質氣水合物。 Tronmuk等人認為：在適當的溫壓條件下，氣水合物可以聚集在不飽含天然氣的地層水中。當孔隙的65%～70％被氣水合物填充后，含結晶質氣水合物的地層實際上成為天然氣的不滲透層，因此，油氣藏的形成就不再需要蓋層巖石。例如，在近海底沉積巖層中的有機質蝕變的初期階段，也能夠形成區域蓋層。其可靠性依賴于多種因素：巖石的溫度、水的鹽度、氣體組分，地層壓力等等。 這個結論對黑海盆地中氣水合物的勘探評價是非常有意義的。因為，根據戈洛馬爾挑戰者號船的鉆井資料，在該盆地深海區推測的氣水合物帶幾乎不存在一區域永久巖性蓋層，在近海底沉積物中可能有一非滲透天然氣層。這對確定勘探靶區及加強該區域勘察是非常重要的。 另一種氣源屬深成熱解天然氣，它是從主要的含油氣帶沿構造(斷層、壓碎帶)和巖性通道到達氣水合物帶。造成運移的一個重要原因是黑海地區地殼特殊的新構造運動。 根據共深度點及高頻地震剖面資料，黑海盆地中的分支背斜褶皺、泥火山及斷層已作的填圖與該地震剖面中的動力異常相符合。地震資料數字處理使剖面中的波圖異常部分突出，與存在天然氣擴散暈巖石的聲波和次生變換區相符，這在油氣勘探實踐中都可以了解 到。另外，通過分析戈洛馬爾挑戰者號船的379號位的鉆井資料，天然氣水合物的深成熱解成因模式得到進一步確認。 沉積物中存在結晶質氣水合物最明顯的標志是海底地形主要特征的一種反射疊加，但不是多重反射，在其它國家的文獻中稱作海底模擬反射層(BSR)。海底反射層至海底模擬反射層之間的波形圖通常由得出的相干性及振幅的衰減程度來辨別(圖1，圖2）在解釋某一海底模擬反射層的過程中，海底以下地層的異常深度與水深之間存在的關系是很重要的。根據大多數地震勘探的氣水合物礦床證實，一般情況下，氣水合物層的基底(BSR)深度隨水深的增加而增加。隨著反射極性的倒轉及地層速度的異常增加，它能夠將沉積物中存在氣水合物產生的影響與其它因素(諸如象巖性或成巖交替)引起的異常區別開來。