非保温保压采集深海天然气水合物原位样品的外观与保存状况研究

【摘要】：因为取样时未使用保温保压工具,所以通常情况下采集到的天然气水合物样品在被放入液氮罐冷藏之前,必定已经发生了部分分解;具有代表性意义的ODP 204航次取得的样品85%分解了,且转变成六方晶体冰。因此,分析描述天然气水合物分解的状况、外观和特征十分必要。综述了利用可确定天然气水合物中冰、水合物和其他矿物相对数量以阐明其保存程度的同步加速X光衍射(XRD)技术和可在低至几十纳米分辨率条件下对样品进行详细观测的低温扫描电镜技术进行非保真采取水合物样品外观和保存状况研究的概况,包括Ⅰ型结构水合物及孔隙横截面均为六边形和亚微米级孔隙区域到密集孔隙区域特征等成果,指出取心时水合物分解耗热,是吸热反应并导致分解释放水同步冻结;同时气体膨胀和气体脱溶也形成冰;这类样品中天然气水合物周围小区域内温度很低并在局部成冰,水合物实现自我保存,这一特性允许天然气水合物在稳定正常的温压条件以外存在一段时间,对于天然气水合物商业储运具有重要意义,但是,多数情况下水合物还是分解了。在"水合物海脊",样品含天然气水合物量仅少数超过15%,极少数达到70%,只有在原位状态为大块状的天然气水合物中,才可以用肉眼观察到高含量的天然气水合物组分。 【作者单位】： 中国地质大学资源学院;国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室青岛海洋地质研究所;
【关键词】： 天然气水合物 样品 同步加速X光衍射 低温扫描电子显微镜
【基金】：国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室基金项目(MRE200806MRE200808) 中国科学院边缘海地质重点实验室开放基金项目(MSGL07-16)联合资助
【分类号】：P744.4
【正文快照】： 天然气水合物是天然气与水在高压、低温条件下形成的,类冰非化学计量的,具有笼型结构的冰结晶体化合物。在标准状态下即分解,此时1 m3天然气水合物产生164 m3甲烷气和0.8 m3水;遇火燃烧,故又称“可燃冰”。天然气水合物80%~99.9%的成分是甲烷,不同气体(CO2、CH4、C2H6等)被水

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