在国家自然科学基金、国家重点研发计划及国家天然气水合物调查专项等项目资助下，广州海洋地质调查局正高级工程师匡增桂团队联合美国得克萨斯大学奥斯汀分校、中国海洋大学、中国科学院南海海洋研究所等科研人员，研究揭示了多类型天然气水合物分布控制机理。相关成果近日发表于《地球物理通讯》（Geophysical Research Letters）。

泥质沉积物中孔隙充填与裂缝充填型水合物形成及分布的示意图。研究团队供图，下同

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论文第一作者、广州海洋地质调查局高级工程师邓炜表示，自然界中，超过90%的水合物赋存在泥质沉积物中，这些水合物以孔隙充填或者裂缝充填的形式赋存。目前尚缺乏普适性模型来表征全球尺度的水合物分布。

为此，研究团队通过对不同类型水合物形成的地质力学及热力学机理持续攻关，提出了泥质沉积物中不同类型水合物分布的控制机制。他们发现，在海底以下数百米处存在一个受地质力学控制的临界深度，该深度处沉积物的毛细管力等于破裂压力，这一深度也限制了裂隙充填型水合物最大的产出深度。

此外，临界深度与水合物稳定带底界（BGHSZ）的相对位置决定了水合物的形态：只有当临界深度位于BGHSZ上方时，该区域才会发育孔隙充填型水合物；而当临界深度超过BGHSZ时，该区域仅发育裂隙充填型水合物。全球海洋主要钻探区的水合物分布均符合该模型。

大陆边缘临界深度与天然气水合物稳定带底界相对关系及水合物分布模式。

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研究团队进一步建立了大陆边缘不同水深范围内水合物分布的新模型。一般而言，在陆坡区，临界深度浅于BGHSZ，发育孔隙充填型水合物；而在深海平原区，由于泥质含量增大，临界深度深于BGHSZ，主要发育裂缝充填型水合物。这个模型为未来评估水合物在全球碳循环中的作用提供了一个基础框架。

相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2025GL116985