孫忠軍，楊志斌，秦愛(ài)華，張富貴，周亞龍

中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北 廊坊 065000

中緯度帶天然氣水合物地球化學(xué)勘查技術(shù)

孫忠軍，楊志斌，秦愛(ài)華，張富貴，周亞龍

中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北 廊坊 065000

祁連山凍土區(qū)木里地區(qū)天然氣水合物礦藏是迄今為止在中緯度帶首次發(fā)現(xiàn)的水合物礦藏，為了研究中緯度帶水合物地球化學(xué)勘查技術(shù)，選擇木里礦區(qū)作為方法技術(shù)的試驗(yàn)區(qū)。試驗(yàn)指標(biāo)內(nèi)容有土壤頂空氣、酸解烴、碳酸鹽和甲烷碳同位素。研究表明：祁連山木里天然氣水合物礦藏存在明顯的近地表地球化學(xué)異常；由甲烷碳同位素和烴類組成判斷地表油氣化探異常為熱解成因，指示該區(qū)天然氣水合物成藏物質(zhì)來(lái)源于油氣和煤成氣。進(jìn)一步研究了中緯度帶凍土區(qū)天然氣水合物成藏模式，指出該區(qū)進(jìn)行天然氣水合物勘探的同時(shí)應(yīng)進(jìn)行石油和煤成氣的綜合勘探。

天然氣水合物；中緯度帶凍土區(qū)；祁連山；地球化學(xué)指標(biāo)；水合物成藏模式

0 引言

天然氣水合物主要分布于海底沉積物和陸上永久凍土帶中。1967年俄羅斯首次在極地凍土區(qū)發(fā)現(xiàn)天然氣水合物［1］，隨后美國(guó)、俄羅斯、加拿大、挪威等國(guó)在高緯度環(huán)北冰洋凍土區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)8處天然氣水合物［2－4］。2008年11月5日中國(guó)在祁連山凍土區(qū)DK-1孔發(fā)現(xiàn)天然氣水合物［5］，揭開(kāi)了中緯度帶凍土區(qū)天然氣水合物的發(fā)現(xiàn)序幕。祁連山木里天然氣水合物主要成分為甲烷，其次為乙烷、丙烷和丁烷，屬于II型天然氣水合物［6］。

極地凍土區(qū)天然氣水合物勘查的主要技術(shù)是反射地震和綜合測(cè)井，并在加拿大馬更些三角洲得到較好的應(yīng)用［7－8］。祁連山水合物主要產(chǎn)于已經(jīng)成巖的中侏羅統(tǒng)江倉(cāng)組的細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、油頁(yè)巖中，天然氣水合物的產(chǎn)出狀態(tài)主要為“裂隙型”和“孔隙型”［9］，這樣的地球物理前提不利于形成“BSR”現(xiàn)象，反射地震的應(yīng)用受到了限制。盡管一些學(xué)者［10－12］在青藏高原凍土區(qū)進(jìn)行了天然氣水合物地球化學(xué)勘查試驗(yàn)，然而，中緯度帶凍土區(qū)天然氣水合物勘查技術(shù)研究還處于起步階段，到目前為止還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一種行之有效的勘查技術(shù)。

為了探索中緯度帶天然氣水合物地球化學(xué)勘查技術(shù)的有效性，以祁連山天然氣水合物礦藏為試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行了土壤頂空氣、酸解烴和碳酸鹽等地球化學(xué)方法試驗(yàn)，總結(jié)了祁連山木里天然氣水合物近地表地球化學(xué)特征，初步研究了木里天然氣水合物成藏模式，以期為中緯度帶凍土區(qū)天然氣水合物研究提供有效的地球化學(xué)勘查技術(shù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

祁連山位于青藏高原北部，大地構(gòu)造單元為北祁連構(gòu)造帶、中祁連陸塊和南祁連構(gòu)造帶，3個(gè)構(gòu)造單元被北祁連北緣、中祁連北緣、中祁連南緣、吐?tīng)柛筵嗌健趧?wù)農(nóng)山—青海湖南緣4條斷裂所分割。研究區(qū)位于祁連山木里煤田聚乎更礦區(qū)，礦區(qū)總體上是一個(gè)復(fù)式背斜構(gòu)造。北向斜分布有三井田、二井田和一露天，南向斜由四井田、一井田、三露天和二露天組成，天然氣水合物礦藏位于聚乎更礦區(qū)南向斜三露天井田內(nèi)［13－14］。

礦區(qū)出露地層主要是上三疊統(tǒng)（T3）、中侏羅統(tǒng)（J2）、上侏羅統(tǒng)（J3）和第四系（Q）（圖1）。上三疊統(tǒng)廣泛出露于礦區(qū)南北部和背斜軸部，巖性以黑色粉砂巖、泥巖及薄煤層為主。中侏羅統(tǒng)包括木里組（J2m）和江倉(cāng)組（J2j）。木里組下巖性段（J2m1）為辮狀河沖積平原沉積，巖性為中—粗粒碎屑巖，偶夾薄層炭質(zhì)泥巖或薄層煤；木里組上巖性段（J2m2）為湖泊－沼澤環(huán)境沉積相，巖性為深灰色粉砂巖、細(xì)砂巖及灰色細(xì)—中粒砂巖、粗粒砂巖，夾兩層主煤層。江倉(cāng)組下巖性段（J2j1）為三角洲－湖泊環(huán)境的灰色細(xì)粒砂巖、中粒砂巖和深灰色泥巖、粉砂巖，含煤2～6層；江倉(cāng)組上巖性段（J2j2）為厚層油頁(yè)巖段，是一套淺湖—半深湖環(huán)境的細(xì)碎屑泥巖、粉砂巖。上侏羅統(tǒng)（J3）是半干旱和干旱氣候下形成的一套紅色碎屑巖。

天然氣水合物產(chǎn)出狀態(tài)有3類：孔隙充填型、斷裂填充型和集塊型［15］。祁連山木里天然氣水合物產(chǎn)于中侏羅統(tǒng)江倉(cāng)組中，產(chǎn)出狀態(tài)有兩種：“裂隙型”以薄層狀、片狀、團(tuán)塊狀賦存于粉砂巖、泥巖和油頁(yè)巖的裂隙面上；“孔隙型”呈浸染狀賦存于粉砂巖、中砂巖的孔隙中［9］。到目前為止，已經(jīng)在DK-1—DK-3三個(gè)水合物鉆井中發(fā)現(xiàn)3層水合物，產(chǎn)出深度為133.0～396.0m［6，9］。水合物層甲烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54%～76%，乙烷為8%～15%，丙烷為4%～21%，并有少量的丁烷、戊烷等，CO2一般為1%～7%，高的可達(dá)15%～17%。水合物光譜曲線與墨西哥海底水合物樣品相似，屬于II型水合物［16］。

祁連山屬于山地多年凍土區(qū)，凍土面積達(dá)10×104km2，季節(jié)融化層底面年平均地溫為－1.2～－3.6℃，凍土層厚度50～139m［17］。研究區(qū)介于托來(lái)南山和大通山之間，海拔高度一般為4.0～4.3 km，是祁連山凍土區(qū)的中心地區(qū)，測(cè)區(qū)地貌以山地沼澤為主，發(fā)育高寒草地土壤。

2 樣品采集與測(cè)試方法

2.1 樣品采集

研究區(qū)面積50km2，基本采樣網(wǎng)度為500m×500m，加密點(diǎn)距為250m（圖2）。采集土壤樣品和頂空氣樣品各229件。

土壤樣品采集深度約60cm，樣品質(zhì)量約1kg。頂空氣樣品用裝有鹽水的頂空氣瓶采集，方法是將土壤樣品裝入200mL飽和鹽水的鹽水瓶中，使飽和鹽水的液面升至400mL刻度，裝完樣品的瓶子一定擰緊螺絲和瓶蓋，在室內(nèi)倒置擺放。

圖1 木里煤田聚乎更礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological sketch map of MuLi coalfield Juhugeng mine area

2.2 樣品測(cè)試

?。?0目的樣品50g，在真空和恒溫條件下進(jìn)行酸解脫氣，用氣相色譜檢測(cè)淺層土壤中的C1（CH4）、C2（C2H6）、C3（C3H8）、C4（C4H10）輕烴組分，單位為μL/kg。

頂空氣樣品放置一定時(shí)間，待氣液兩相平衡后，抽出頂空氣瓶頂部氣體，用氣相色譜儀分析輕烴組分體積分?jǐn)?shù)，單位為μL/L。

?。?00目樣品5g，用磷酸分解，產(chǎn)生的CO2用乙醇－二乙烯三胺吸收，百里酚酞為指示劑，用乙醇－氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，測(cè)定土壤中碳酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為%。

?。?0目樣品50g進(jìn)行脫氣（方法同酸解烴分析），將氣體用氣相色譜儀分離，通過(guò)CuO氧化成CO2，將CO2收集密封保存，用質(zhì)譜儀分析甲烷穩(wěn)定碳同位素，單位為‰。

3 結(jié)果

3.1 土壤地球化學(xué)指標(biāo)特征

祁連山木里試驗(yàn)區(qū)淺表層土壤地球化學(xué)指標(biāo)特征見(jiàn)表1：1）酸解烴組分齊全，含量具有C1＞C2＞C3＞C4的特征，但是甲烷的含量和標(biāo)準(zhǔn)偏差較大；頂空氣也是以甲烷為主，含量具有C1＞C3＞C2的特征，與油氣田不同。2）土壤酸解烴甲烷含量小于頂空氣含量，說(shuō)明祁連山凍土區(qū)淺層土壤物理吸附較強(qiáng)。3）酸解烴甲烷、頂空氣甲烷標(biāo)準(zhǔn)偏差均大于1，其中頂空氣甲烷標(biāo)準(zhǔn)偏差為151.67，表明烴類氣體遷移受到斷裂構(gòu)造和近地表微生物的影響較大；4）不管是酸解烴還是頂空氣干燥系數(shù)（C1/（C2＋C3））平均值均小于50.00。

3.2 地球化學(xué)指標(biāo)分布特征

試驗(yàn)區(qū)頂空甲烷以260、650和1 000μL/L為等值線圈定異常，共圈出3個(gè)三級(jí)異常。西部異常位于試驗(yàn)區(qū)西北部煤田區(qū)，呈頂部異常特征，異常均值中等，面積約2.2km2。中部異常與水合物井DK-1、DK-2和DK-3對(duì)應(yīng)，該處位于北東向平推斷層和北西向逆斷層交匯處，異常襯值和面積與西部異常相近。東部異常位于試驗(yàn)區(qū)東南部二三露天區(qū)，異常強(qiáng)度最高，最高值為12 214μL/L，面積大于3.8km2（圖2）。

表1 土壤地球化學(xué)指標(biāo)特征值Table 1 Values of soil geochemical indicators

鉆探證明，中部異常是水合物引起的地球化學(xué)異常，DK-1、DK-2和 DK-3水合物發(fā)現(xiàn)井位于該異常的南部濃集中心。在3個(gè)鉆探井中分別發(fā)現(xiàn)3層水合物，產(chǎn)出深度為133.0～396.0m，水合物分布受到斷裂構(gòu)造的控制［9］。控制水合物的北東向平移斷層形成較晚，斷開(kāi)了北西西向的區(qū)域性逆斷層（圖1）。近地表地球化學(xué)異常的展布方向與北東向的斷裂構(gòu)造方向一致，說(shuō)明北東東向構(gòu)造不僅控制水合物礦藏，而且控制水合物地球化學(xué)異常的空間展布。西部異常中的5-33井是煤田鉆井，測(cè)井發(fā)現(xiàn)了甲烷的富集，研究鉆井結(jié)果發(fā)現(xiàn)該井可能存在水合物礦層，推斷西部異常也可能與水合物富集有關(guān)。東部煤田鉆井7-10測(cè)井結(jié)果甲烷含量很低，位于頂空氣甲烷的低值區(qū)；東部異常強(qiáng)度最高，斷裂也最發(fā)育，兩條北西西向的區(qū)域逆斷層和一條北東向的平推斷層穿過(guò)該異常，異常強(qiáng)度和分布特征也受到斷層的影響。測(cè)區(qū)頂空氣甲烷異常得到水合物鉆井和煤田鉆井的驗(yàn)證，說(shuō)明中緯度帶頂空氣甲烷是尋找水合物的一種非常有效的指標(biāo)。

頂空氣干燥系數(shù)指標(biāo)反映了烴類組分經(jīng)過(guò)地質(zhì)作用重新分異的地球化學(xué)特征。測(cè)區(qū)圈出了3個(gè)異常（圖3），位置與頂空氣甲烷異常類似。已知水合物礦藏的干燥系數(shù)異常濃集中心明顯，異常規(guī)整，強(qiáng)度中等，與頂空氣甲烷相同，異常也受到北東東向斷裂的控制。西部和東部異常特征與中部水合物礦藏異常類似，指示2個(gè)異常烴類組成發(fā)生了與水合物礦藏相似的地球化學(xué)分異作用。

為什么水合物礦藏上方頂空氣干燥系數(shù)呈現(xiàn)頂部異常，可以從3個(gè)方面理解：一是水合物具有一種特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致甲烷水合物較之丙烷乃至丁烷水合物更容易形成，必然引起烴類氣體發(fā)生分異作用；二是水合物礦藏和游離氣存在物質(zhì)交換，這種地球化學(xué)作用也會(huì)引起烴類氣體發(fā)生分異作用；三是烴類氣體穿過(guò)凍土層向上遷移也會(huì)引起組分分異。從已知水合物礦藏上方異常特征看，前面兩種地球化學(xué)分異起到主要作用，所以頂空氣干燥系數(shù)可以指示水合物礦藏。

土壤酸解烴甲烷以70、260和400μL/kg為等值線圈定出3個(gè)非常明顯的異常（圖4）：西部異常位于研究區(qū)西北部一井田，異常強(qiáng)度高，異常最高值為1 500μL/kg，面積大于3.6km2；中部異常與水合物井DK-1、DK-2和 DK-3對(duì)應(yīng)，異常強(qiáng)度中等，面積為1.6km2；東部異常位于研究區(qū)東南部，異常強(qiáng)度遠(yuǎn)低于西部異常。研究區(qū)酸解烴異常包括C1、C2、C3、i－C4、n－C4、i－C5、n－C5，其總體規(guī)律一致，也分布有3個(gè)異常，其中西部異常無(wú)論是面積還是強(qiáng)度均大于中部和東部，這與頂空氣異常不同。這主要是因?yàn)樗峤鉄N是一種土壤累積指標(biāo)，由于西部煤礦為露天礦，有一部分煤層氣成分在近地表土壤中富集，因而西部很強(qiáng)的異?？赡苁敲簩託馑?。

土壤碳酸鹽空間分布特征與土壤酸解烴相似，全區(qū)也發(fā)育3個(gè)異常，分別位于工區(qū)西北部采煤區(qū)、中部水合物井DK-1、DK-2和DK-3周圍和東南部。同樣，井位7-10附近呈現(xiàn)低值（圖5）。土壤碳酸鹽異常與酸解烴分布相似，揭示土壤酸解烴含量受到土壤碳酸鹽含量的控制，同時(shí)也說(shuō)明土壤碳酸鹽也是永久凍土區(qū)天然氣水合物地球化學(xué)勘查的一種有效指標(biāo)。

4 討論

4.1 土壤地球化學(xué)異常成因特征

根據(jù)形成作用的不同，凍土區(qū)天然氣水合物成因類型可分為三大類：熱降解成因，如麥索亞哈、阿拉斯加和馬更些三角洲［18］，微生物成因和混合成因。少數(shù)地區(qū)的水合物中烴類氣體同時(shí)包括上述的兩種成因，如西西伯利亞的亞姆堡（Yamburg）水合物礦藏［19］。

圖2 研究區(qū)頂空氣甲烷地球化學(xué)異常圖Fig.2 Geochemical anomaly of headspace methane

圖3 研究區(qū)頂空氣干燥系數(shù)C1/（C2＋C3）地球化學(xué)異常圖Fig.3 Geochemical anomaly of headspace gas C1/（C2＋C3）ratio

圖4 研究區(qū)土壤酸解烴甲烷地球化學(xué)異常圖Fig.4 Geochemical anomaly of acid extracted methane

圖5 研究區(qū)土壤碳酸鹽地球化學(xué)異常圖Fig.5 Geochemical anomaly of soil carbonate

由于生命活動(dòng)過(guò)程中，生物地球化學(xué)作用對(duì)甲烷生成具有很強(qiáng)的傾向性以及強(qiáng)烈的碳同位素生物分餾作用，從而造成生物成因的烴類氣體具有較高的甲烷組成和較低的δ13C值；而熱成因烴類氣體的組成與其有明顯差異，碳同位素分餾作用與沉積有機(jī)質(zhì)接近。因此，應(yīng)用水合物氣體的C1/（C2＋C3）值以及甲烷的碳同位素組成δ13C可以有效地區(qū)分其成因。以往的研究表明：若甲烷碳同位素δ13C＜－60‰，C1/（C2＋C3）＞1 000，應(yīng)為生物氣；若甲烷碳同位素δ13C＞－50‰，C1/（C2＋C3）＜100，則為熱解氣；介于兩者之間為混合氣［18，20］。

DK-1井采集的2個(gè)水合物樣品氣體的甲烷同位素分析δ13C1值分別為－39.5‰和－50.5‰，顯示出明顯的深部熱解氣特征［21］。在3個(gè)地球化學(xué)異常上采集了9個(gè)土壤樣品（東部異常，中部異常，西部異常各3個(gè)），δ13C1值為－34.5‰～－48.0‰，C1/（C2＋C3）＜35，均落在熱解成因窗內(nèi)（圖6），說(shuō)明可以根據(jù)土壤酸解烴碳同位素特征判斷深部水合物的成因類型。

為了進(jìn)一步研究木里水合物礦藏成藏物質(zhì)來(lái)源，課題組又在水合物鉆孔（DK-1）中采集了油頁(yè)巖和煤樣品，以研究煤成氣和油氣的烴類物質(zhì)對(duì)水合物礦藏的作用。水合物一個(gè)樣品與油頁(yè)巖樣品均落在原油伴生氣窗口內(nèi)，另外一件水合物樣品和煤樣品落在凝析油伴生氣和煤型氣窗口（圖6），說(shuō)明該區(qū)水合物成藏物質(zhì)來(lái)源于油氣和煤型氣。近地表3個(gè)地球化學(xué)異常的樣品判斷水合物甲烷物質(zhì)來(lái)源為油氣和煤型氣，這與采自水合物礦層樣品的研究結(jié)果相同，進(jìn)一步說(shuō)明可以用近地表地球化學(xué)異常特征研究地下水合物的成因。

圖6 木里天然氣水合物和土壤樣品C1/（C2＋C3）-δ13C1圖Fig.6 Cross plot of C1/（C2＋C3）-δ13C1from natural gas hydrate and soil samples in the Muli region

研究表明，木里煤田侏羅紀(jì)煤系曾產(chǎn)出相當(dāng)數(shù)量的烴類氣體，在地質(zhì)歷史中大量逸出的甲烷氣體可能會(huì)在凍土帶中富集，成為天然氣水合物的部分氣體來(lái)源。木里坳陷發(fā)育石炭系暗色泥（灰）巖、下二疊統(tǒng)暗色灰?guī)r、上三疊統(tǒng)暗色泥巖、侏羅系暗色泥頁(yè)巖等數(shù)套烴源巖，烴源巖質(zhì)量較好，處于成熟—過(guò)成熟階段，具有良好的生油生氣潛力［23］，油氣物質(zhì)沿?cái)嗔褬?gòu)造遷移，在水合物礦藏的溫壓條件下也可以分異富集形成天然氣水合物礦藏。

4.2 祁連山天然氣水合物成藏模式

關(guān)于天然氣水合物形成模式的研究還處于概念性階段，主要集中在海底水合物，凍土區(qū)水合物形成模型研究極少。俄羅斯學(xué)者研究了極地凍土區(qū)微生物天然氣水合物成藏模型，認(rèn)為烴類在凍土層或凍土層下在某一特定的深度聚集，當(dāng)孔隙因?yàn)楸纳L(zhǎng)而封閉，內(nèi)部孔隙壓力超過(guò)形成水合物的熱力學(xué)臨界值的時(shí)候，其中的一些氣體就有可能轉(zhuǎn)化為水合物［19］。從這個(gè)成因模型分析，天然氣水合物和周圍的游離烴處于一種非平衡狀態(tài)，這與鉆孔中凍土區(qū)水合物和游離烴共生的事實(shí)相符。

本文根據(jù)祁連山凍土區(qū)天然氣水合物地質(zhì)特征和地球化學(xué)異常特征提出祁連山凍土區(qū)天然氣水合物成藏模式。形成天然氣水合物的氣體可以是油氣，也可以是煤成氣，烴類氣體在水合物穩(wěn)定帶內(nèi)（凍土層下方）通過(guò)地球化學(xué)分異和結(jié)晶，賦存于巖石裂隙和孔隙中，形成天然氣水合物氣藏。天然氣水合物與周圍的氣體處于可逆的非平衡態(tài)，不斷地進(jìn)行氣體和能量的交換，當(dāng)壓力超過(guò)水合物熱力學(xué)臨界值時(shí)，一些氣體轉(zhuǎn)化為水合物，反之，水合物分解。由于地層是一種微裂隙發(fā)育的系統(tǒng)，這樣水合物分解的烷烴可以進(jìn)行垂向遷移，從而形成天然氣水合物“煙囪”和地球化學(xué)異常。

這個(gè)成藏模式可以解釋為以下地質(zhì)現(xiàn)象：1）木里天然氣水合物成因特征既可以用鉆孔中水合物巖心的頂空氣判斷，也可以用近地表土壤酸解烴和碳同位素判斷；2）木里水合物礦藏上方既有烴類異常，也有反映烴類垂向遷移形成的“煙囪”指標(biāo)（如土壤磁化率）異常；3）水合物異常強(qiáng)度在斷裂發(fā)育地段較強(qiáng)；4）水合物異常范圍與水合物礦藏范圍聯(lián)系密切；5）近地表水合物地球化學(xué)異常組合能夠綜合反映地下水合物成分和分布特征。

5 結(jié)論

祁連山木里天然氣水合物地球化學(xué)勘查試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，中緯度帶水合物礦藏上方存在非常明顯的地球化學(xué)信息，這種信息既可以判斷水合物成因類型，也可以圈出水合物礦藏范圍，也可以為水合物普查提供參考信息。

文中進(jìn)一步研究了祁連山水合物成因模型，認(rèn)為形成木里天然氣水合物礦藏的物質(zhì)來(lái)源于油氣和煤成氣，天然氣水合物的形成作用是地球化學(xué)分異和結(jié)晶，水合物與周圍的氣體不斷地進(jìn)行氣體和能量的交換，水合物分解的游離烴可以沿著斷層和微裂隙進(jìn)行垂向遷移，形成天然氣水合物“煙囪”和地球化學(xué)異常。

木里天然氣水合物地球化學(xué)異常的C1/（C2＋C3）-δ13C1圖揭示，木里天然氣水合物物質(zhì)來(lái)源有原油伴生氣、凝析油伴生氣和煤型氣，這為祁連山地區(qū)綜合勘探提供了有用的信息。該區(qū)除了注重尋找水合物礦藏外，還應(yīng)該尋找石油和煤層氣。

在項(xiàng)目實(shí)施和研究過(guò)程中，得到物化探所謝學(xué)錦院士、韓子夜所長(zhǎng)、史長(zhǎng)義副所長(zhǎng)、張振海處長(zhǎng)的指導(dǎo)和幫助，在此表示誠(chéng)摯的謝意。

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Geochemical Exploration Technology of Natural Gas Hydrate in Middle-Latitudes Permafrost Zone

Sun Zhongjun，Yang Zhibin，Qin Aihua，Zhang Fugui，Zhou Yalong

InstituteofGeophysicalandGeochemicalExploration，CAGS，Langfang065000，Hebei，China

The first discovery of gas hydrate reservoir in middle-latitudes zone was made in the Qilian Mountain permafrost zone.To evaluate the geochemical exploration method for gas hydrate in middle-latitudes zone，Muli area was chosen as the test area.Soil headspace gas，acid extracted hydrocarbon，carbon isotope of methane and carbonate were tested.The results reveal that geochemical anomalies were consistent with the gas hydrate reservoir underneath.The carbon isotope of methane and hydrocarbon composition analysis of the surface geochemical anomaly zone indicated a thermopyrogenation origin，suggesting the gas source of the potential gas hydrate reservoir in this area may contribute by oil gas and coal-formed gas.The origin model was also studied for the gas hydrate reservoir.An integrated exploration project which targets at gas hydrate，oil and coal bed methane altogether was recommended as the next step in Muli area.

natural gas hydrate；middle-latitude permafrost zone；Qilian Mountain；geochemical index；gas hydrate origin model

10.13278/j.cnki.jjuese.201404101

P632.7

A

孫忠軍，楊志斌，秦愛(ài)華，等.中緯度帶天然氣水合物地球化學(xué)勘查技術(shù).吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：地球科學(xué)版，2014，44（4）：1063-1070.

10.13278/j.cnki.jjuese.201404101.

Sun Zhongjun，Yang Zhibin，Qin Aihua，et al.Geochemical Exploration Technology of Natural Gas Hydrate in Middle-Latitudes Permafrost Zone.Journal of Jilin University：Earth Science Edition，2014，44（4）：1063-1070.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.201404101.

2013-10-12

國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（201111019）；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（AS2010J07）

孫忠軍（1961—，男，研究員，博士，主要從事油氣和天然氣水合物地球化學(xué)研究和勘查，E-mail：iggesun＠163.com。