海底天然气水合物形成的数学模型

作     者：MatthewK．Davie 付少英 梁世容 

出 版 物：《海洋地质》 

年 卷 期：2003年第19卷第4期

页      面：45-67页

学科分类：070704[理学-海洋地质] 0709[理学-地质学] 07[理学] 08[工学] 0707[理学-海洋科学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

主　　题：海底 天然气水合物 数学模型 海洋沉积物 

摘      要：我们建立了一个预测海洋沉积物中天然气水合物的数量和分布的数学模型，认为大陆边缘有机质沉积积累的环境是天然气水合物稳定存在的区域。由于细菌的作用。有机质向甲烷转变有利于形成水合物并消耗了有机碳。我们得到了沉积物中水合物和气体数量的质量平衡方程，并解释了孔隙流体中溶解甲烷和盐类浓度的变化。沉积压实及相关流体的影响明确模型化。尽管我们主要关注仅由沉积输入碳的理想化的被动大陆边缘。我们也提及了深源流体的供应。数学计算显示．沉积速率、有机质的质量和数量、以及表征生物生产力效率的速率常数为该模型的关键参数。应用该模型预测了布莱克海台代表的环境，并将其与ODP164航次的观测结果进行了比较。我们得到，没有任何外来淡水的条件下，包括稳定带以下的区域在内，预测结果与实测的氯离子剖面十分吻合。我们同样预测，水合物不可能占据7％的孔隙体积，这也与观测的结果一致。