·天然氣水合物成因探討 |
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資料星級:
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資料格式:rar |
| 上 傳 者:phytist |
下載次數(shù):71 |
| 上傳時間:2008-11-05 15:04:06 |
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天然氣水合物是未來的能源資源。其分布于極地地區(qū)、深海地區(qū)及深水湖泊中。在海洋里,天然氣水合物主要分布于外大陸邊緣和洋島的周圍,其分布與近代火山的分布范圍具有一致性。同位素組成表明天然氣水合物甲烷主要是由自養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌還原CO2 形成的。典型的大陸邊緣沉積物有機碳含量低( < 0. 5 %~1. 0 %) ,不足以產(chǎn)生天然氣水合物帶高含量的甲烷。賦存天然氣水合物的沉積物時代主要為晚中新世—晚上新世,具有一定的時限性,并且天然氣水合物與火山灰或火山砂共存,表明其形成與火山—熱液體系有一定聯(lián)系。火山與天然氣水合物空間上的一致性表明,天然氣水合物甲烷的底物可能主要是由洋底火山噴發(fā)帶來的CO2 。由前人研究結(jié)果推斷HCO -3 在脫去兩個O 原子的同時,可能發(fā)生了親核重排,羥基H 原子遷移到C 原子上,形成了甲酰基(HCO- ) ,使甲烷的第一個H 原子來源于水。探討了甲烷及其水合物的形成機制,提出了天然氣水合物成因模型。
關(guān)鍵詞:天然氣水合物;火山—熱液體系; 自養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌;CO2 還原作用; 甲酰基;碳同位素 天然氣水合物,也稱為氣體籠形化合物,是天然產(chǎn)出的包裹天然氣分子的剛性固體物質(zhì),籠形結(jié)構(gòu)由氫鍵連接的水分子組成。當(dāng)其中的天然氣以甲烷為主(99. 9 %) 時,這種物質(zhì)被稱為甲烷水合物[1 ] 。天然氣水合物存在的最初證據(jù)是1967 年在勘查鉆孔中提取的飽和天然氣水合物的巖芯,這些巖芯是在Yakuliya 的Ust2Vilivisk 、Srednevilivisk 氣田和西伯利亞的Messoyakha 氣田獲得的。在標(biāo)準(zhǔn)條件下,1 m3 的甲烷水合物可產(chǎn)生164 m3 甲烷氣和0. 8 m3的水[2 ] 。因此,天然氣水合物一經(jīng)發(fā)現(xiàn),首先便被視為未來潛在的能源資源,其次天然氣水合物分解釋放出的大量甲烷氧化后產(chǎn)生CO2 ,會引起全球氣候變暖,所以研究天然氣水合物不論對未來的能源,還是對全球氣候變化都具有非常重要的意義。以往的研究認(rèn)為產(chǎn)甲烷菌CO2 還原作用的底物來源于有機質(zhì),本文研究表明CO2 可能主要來源于洋底的火山—熱液噴溢系統(tǒng),這就解釋了為什么海洋環(huán)境產(chǎn)甲烷作用以CO2 還原途徑為主的現(xiàn)象,而且解釋了火山與天然氣水合物空間分布的一致性。
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