记者1日从国家海洋局获悉，南海天然气水合物（俗称“可燃冰”）富集规律与开采基础研究已在近日通过验收，中国南海天然气水合物基础研究系统理论体系也随之建立。

天然气水合物是一种高效清洁能源，1立方米天然气水合物分解后可生成约164至180立方米天然气。由于天然气水合物的外观像冰且遇火可燃，又被称作“可燃冰”。据估算，世界上可燃冰所含有机碳的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。

1999年，国土资源部正式启动天然气水合物资源调查，并于2009年1月启动“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”项目。2013年12月17日，国土资源部宣布在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品并通过钻探获得可观控制储量。由此，中国成为继美国、日本、印度之后第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。

根据初步评价发现，中国的“可燃冰”资源主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带及东北冻土带，而位于我国南海北坡的神狐海域是可燃冰富集区，预测储量约194亿立方米。

中国可燃冰资源大致分布图

国家海洋局透露，南海天然气水合物富集规律与开采基础研究项目由中国地质调查局主要承担，重点围绕中国南海北部陆坡天然气水合物有关的成藏条件、成藏过程动力学、成藏富集规律等关键科学问题开展深入研究，取得了一系列重要研究成果和创新性认识。这些研究成果包括：

——提出渗漏型天然气水合物重要概念。根据成因类型，将天然气水合物矿藏划分为扩散型和渗漏型两种。其中，扩散型水合物分布广泛，饱和度相对较低；渗漏型水合物产出集中、含量高，在局部地区甚至可观测到块状天然气水合物。研究认为南海北部具备形成上述两种类型水合物的地质条件，两者具有密切的成藏关系。

——揭示了南海北部天然气水合物富集规律。研究认为，我国南海北部天然气水合物在空间展布上，受断层控制明显，横向上具有南北成带的特征。研究团队创新性地提出了南海北部两个主要水合物成矿带，其中第一成矿带位于800~1300米水深范围的新生代大型沉积盆地发育的区域，以热解气源水合物为主要类型，部分为混合气源；第二成矿带位于水深大于2000米的新生代中小型沉积盆地发育的古斜坡区域，以生物气源水合物为主。

——首次提出天然气水合物成核机制的笼子吸附假说。该假说预测了天然气水合物在成核过程中，首先形成水合物非晶相的新观点。这一假说与国际同类假说相比，能够更为准确地描述水合物晶体的形成过程。在此基础上，研究团队还建立了笼子识别方法，并定量确认非晶相的存在，实测出天然气水合物成核发生时溶解甲烷的临界浓度为0.05摩尔（约每立方纳米1.7个分子）。由此验证了笼子吸附假说，受到了国际同行的高度关注。

——建立了南海北部天然气水合物的综合识别方法。在天然气水合物地球物理响应机理研究上，发现纵横波速度增量是识别水合物引起的高速异常的重要地球物理参数，并利用精细处理的纵横波速度增量比剖面能够准确刻画水合物空间分布形态。在地球化学及生物学机理研究方面，首次获得了水合物稳定带中不同甲烷相态的微生物及宏生物组合特征，以及冷泉环境下氧化—还原界面附近生物地球化学响应特征。

——开展了南海北部天然气水合物开采基础理论研究，采用主流的数值模拟方法——格子Boltzmann方法对天然气水合物分解过程的流动特性进行研究，深入讨论了其多相流动机理及相关基础物性理论，针对南海北部典型天然气水合物藏，分别从微观、介观及宏观角度，成功揭示了目前常用的天然气水合物开采方法的传热和传质机理。

燃烧中的可燃冰

专家称，开采海域天然气水合物对勘探的技术要求很高，开采可能造成海底不稳定，导致地质灾害，也容易对大气环境造成影响，且中国“可燃冰”资源调查与评价工作起步较晚，因此“可燃冰”开发利用仍有一系列问题需要解决，商业化开采尚需时日。

尽管如此，“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”项目的实施，极大提升了我国天然气水合物基础研究的能力，并开展了国土资源部海底矿产资源重点实验室、国家能源局深水油气工程技术研发基地及天然气水合物创新团队等业务基地和团队建设，培养了包括全国优秀科技工作者、新世纪百千万人才工程国家级人选、国家杰出青年基金在内的中青年学术带头人24名，培养博士90余名、硕士140余人，形成了一支具备国际视野和承担国家高层次研究项目能力的高水平研究团队。