1　引言

天然气水合物是在高压、低温、充足的天然气条件下由水和天然气形成的冰状固态物质，通常充填在沉积物孔隙中［1，2］。大陆边缘的天然气水合物及其下伏的游离气含有大量的甲烷（1×1019～2×1019g）［3，4］。这些甲烷大部分为在厌氧沉积物环境中通过甲烷生成作用形成的生物成因甲烷，碳同位素比值非常低（约-65‰）［5］。因此，陆坡沉积物中的甲烷水合物含有巨量富12C的碳。水合物稳定带深度依赖于水深（压力）和温度［6，7］。海平面降低引起的压力降低［8，9］或海水温度的增加均可导致天然气水合物分解。温压的变化导致天然气水合物与天然气的相互转化，从而表现为天然气水合物-天然气体系（简称天然气水合物体系）的演化。该演化表现为一动态过程，这种动态过程在现今的海洋调查中被证实，影响了固体圈-水圈-大气圈中甲烷和碳的平衡，也可以发生在地质时代。地质历史演变中的天然气水合物演化对全球变化与全球碳循环起着重要作用。

天然气水合物分解对全球变化的影响是在20年前提出的［10，11］，近期引起了广泛讨论［12］。现已提出三种沉积物中水合物分解的触发机制［13］。极地地区地表温度［14］与海洋地区底水温度的升高［11］均会导致天然气水合物层底部的温度超出天然气水合物的稳定条件。在地质历史时期海平面下降［14］与快速沉积［15］引起的压力变化也会使天然气水合物不稳定。水合物所含温室气体（主要是甲烷）的释放及随后在大气中氧化成二氧化碳被推测会引起地质历史中全球尺度的气候变化。温室气体的释放也可以通过影响碳储库的量与同位素性质对全球碳循环起作用［1］。(https://www.daowen.com)

值得指出的是，1995年Dickens对55.5Ma前古新世末增温事件进行了研究，大胆地提出天然气水合物作为全球环境变化重要因子的假说［16］。认为古新世末增温事件溶解无机碳-2‰～-3‰的δ13C位移可以用水合物所含甲烷的释放与随后氧化成二氧化碳来解释。此后，地质历史演变中的天然气水合物演化研究蓬勃发展，在Science、Nature等权威期刊上有大量科学论文发表。本文总结这些最新进展，为天然气水合物动态演化研究提供基础资料。