天然气水合物赋存地层的地震波场模拟及对比

作     者：范金 刘洋廷 张晓波 刘凯 郑彦鹏 FAN Jin;LIU Yang-ting;ZHANG Xiao-bo;LIU Kai;ZHENG Yan-peng

作者机构：自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 国家深海基地管理中心山东青岛266237 

出 版 物：《海洋科学进展》 (Advances in Marine Science)

年 卷 期：2021年第39卷第2期

页      面：290-303页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家重点研发计划项目——南海多类型天然气水合物成藏原理与开采基础研究(2017YFC0307302) 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目——黏弹性海底沉积物的AVO响应及物性反演方法研究(2018Q02) 泰山学者工程专项经费项目(TSPD20161007) 国家自然科学基金委员会-山东省人民政府联合基金项目——海洋地质过程与环境(U1606401) 国家自然科学基金青年基金项目——基于柔性边界模型的南海北部陆坡峡谷区海底滑动运动定量研究(41606084) 

主　　题：水合物 赋存状态 正演模型 波场模拟 对比分析 

摘      要：通过分析天然气水合物在海洋中的6种主要赋存状态类型,总结了每种赋存状态之间的相互转化关系及其物性参数计算方法,并应用到地震波场的正演模拟中。对比研究了声波模型、弹性波模型和双相介质模型对各种水合物赋存地层的响应特征,结果表明:1)当地层中存在孔隙充填型水合物且下伏地层不含游离气时,双相介质模拟的含水合物层底界表现负极性特征;当充填结核型水合物时,弹性介质和双相介质模拟的水合物底界反射呈负极性;2)当地层充填颗粒包裹型水合物且下伏地层含游离气时,无论是低频(25 Hz)条件还是提高子波主频(40 Hz),3种介质模拟水合物的地震响应特征都很明显,但水合物层底界反射振幅随偏移距变化的关系存在差异;3)当沉积薄层中充填颗粒间胶结型水合物且下伏地层含游离气时,弹性介质和双相介质模拟水合物薄层底界的反射振幅随偏移距的增大而减小;将水合物类型改为颗粒支撑型并提高子波主频,声波介质和弹性介质模拟水合物层底界的反射振幅随偏移距的增大而减小。