BSR与天然气水合物稳定带

BSR与天然气水合物稳定带的底界（BGHS）是什么关系呢？应该只是近似的对应关系。从世界上天然气水合物地热与地震对比研究来看，并非一致。天然气水合物稳定带指示天然气水合物能稳定存在的地区，通常是根据底水温度、地温梯度、天然气水合物相平衡曲线计算确定的［26，27］。在压力计算中又有静水压力、静岩压力两种考虑，天然气水合物中的天然气成分等参数通常是不确定，地温梯度也不一定随深度变化是常数，孔隙水的盐度也影响了天然气水合物相平衡曲线，因此通常计算的稳定带底界是有误差的。当然，由于速度、时深转换的原因，BSR深度也是有误差的。

另外，天然气水合物稳定带（GHSZ）与天然气水合物存在区（GHZ）是两个不同的概念［23］，后者指天然气水合物实际分布的地区，前者则是表明天然气水合物在该区如果存在是可以稳定的，因此天然气水合物稳定带并不指示在该区有天然气水合物存在。GHSZ与GHZ的底界并非一定重合，两者的顶界也有差异（图4）。Xu和Ruppel［23］通过计算指出，GHZ与GHSZ和游离气体层之间还可能会存在一个即无游离气体也无天然气水合物的区域。此理论成果可以解释ODP164航次994孔［6］的实际观测结果，并认为GHSZ底界与游离气顶界不一致主要与甲烷供给速率低于某一临界值有关。这种情形下，GHZ的厚度要小于GHSZ的厚度。但如果GH-SZ下方甲烷的供给速率超过某一临界值，GHSZ底界、GHZ底界与游离气的顶界是一致的。此外，由于甲烷溶解度的关系，温压的变化也可影响GHZ、GHSZ的范围。

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图4　GHSZ和GHZ示意图（自文献［23］修改）

据稳定带计算，世界大陆边缘90%的地区满足天然气水合物稳定存在的条件［28］。因此，有否充足的天然气气源是天然气水合物形成的重要条件。另外，自然界中的天然气水合物、游离气体系是否处于平衡态也是一个问题。已有研究表明，在天然气水合物稳定带内游离气也是存在的。如果能从动态的观点考虑天然气水合物-天然气体系，就可以相信无论在天然气水合物稳定带的上方还是下方，在一定的温压条件下，天然气水合物、游离气都可能是存在的。如同我们在1atm^[1]0℃以上的环境中，能见到冰，在1atm^[2]0℃以下的环境中能见到水一样。