天然气水合物的化学特征
天然气水合物可以通过底质沉积物取样、钻探取样和深潜考察等方式直接识别，也可以通过拟海底反射层（BSR）、速度和震幅异常结构、地球化学异常、多波速测深与海底电视摄像等方式间接识别。下面介绍一些间接标志。地震标志海洋天然气水合物存在的主要地震标志有拟海底反射层（BSR）、振幅变形（空白反射）、速度倒置、速度-振幅异常结构（VAMP）。大规模的甲烷水合物聚集可以通过高电阻率（>100欧米）声波速度、低体积密度等号数进行直接判读。BSR是地震剖面上的一个平行或基本平行于海底、可切过一切层面或断层的反射界面，天然气水合物稳定带之下还常圈闭着大量的游离甲烷气体，从而导致在地震反射剖面上产生BSR。现已证实，BSR代表的是气体水合物稳定带的基底，其上为固态的水合物层段，声波速率高，其下为游离气或仅孔隙水充填的沉积物，声波速率低，因而在地震剖面上形成强的负阻抗反射界面。因此，BSR是由于低渗透率的水合物层与其下大量游离天然气及饱和水沉积物之间在声阻抗（或声波传播速度）上存在较大差别引起的。因为水合物层的底界面主要受所在海域的地温梯度控制，往往位于海底以下一定的深度，因此BSR基本平行于海底，被称为“拟海底反射层”。BSR除被用来识别天然气水合物的存在和编制水合物分布图外，还被用来判明天然气水合物层的顶底界和产状，计算水合物层深度、厚度和体积。然而，并不是所有的水合物都存在BSR。在平缓的海底，即使有天然气水合物，也不易识别出BSR。BSR常常出现在斜坡或地形起伏的海域。另外，也并不是所有的BSR都对应有天然气水合物。在极少数情况下，其它因素也可能导致BSR.还应注意的是，尽管绝大部分水合物层都位于BSR之上，但并不是所有的水合物层都位于BSR之上，这已被深海钻探证明。因此，BSR不能被作为天然气水合物的唯一标志，应结合其它方法综合判断。近几年，分析和研究地震的速度结构成为该学科领域的前沿。水合物层是高速层，其下饱气或饱水层是低速层。在速度曲线上，BSR界面处的速度会出现突然降低，表现出明显的速度异常结构。此外，分析振幅结构也可识别天然气水合物。相比而言，水合物层是刚性层，其下饱气或饱水层是塑性层，在振幅曲线上，BSR界面处的振幅会出现突然减小，表现出明显的振幅异常结构。这些方法对海底平缓的海域来说，尤其显的重要。地球化学标志浅层沉积物和底层海水的甲烷浓度异常高、浅层沉积物孔隙水Cl-含量（或矿化度）和δ18O异常高、出现富含重氧的菱铁矿等，均可作为天然气水合物的地球化学标志。海底地形地貌标志在海洋环境中，水合物富集区烃类气体的渗逸可在海底形成特殊环境和特殊的微地形地貌。天然气水合物的地貌标志主要有泄气窗、甲烷气苗、泥火山、麻点状地形、碳酸盐壳、化学合成生物群等。在最近几年德国基尔大学 Geomar研究所通过海底观测，在美国俄勒冈州西部大陆边缘Cascadia水合物海台就发现了许多不连续分布、大小在5cm2左右的水合物泄气窗，泄气窗中甲烷气苗一股一股地渗出，渗气速度为每分钟5公升。在该渗气流的周围有微生物、蛤和碳酸盐壳。
(一)气体组成特征
天然气水合物中的气体主要为CH4，另外还有少量乙烷、丙烷等烃类气体及其他非烃气体，主要为CO2、H2S(表7－2)。
表7－2海底浅层沉积物①中天然气水合物的气体组成表
注:①沉积物由活塞与重力取心所得;②R表示气体常数;③nr表示无反射同相轴;④nd表示未检测出;⑤na表示无资料。
对大多数深海沉积物而言，天然气水合物样品气体中CH4含量大多大于99%，少数CH4含量较低。与高CH4含量相对应，CO2的含量很低。在北加州滨海带中采出的深海天然气水合物样品具有H2S气味，说明其中含有少量的H2S气体。
在海底浅层沉积物中天然气水合物样品气体中CH4含量则较低，一般为60%～90%。乙烷、丙烷的含量相对较高，两种气体的总含量达20%左右。CO2含量亦相对较高，多为4%左右。
天然气水合物中气体储存于水晶格的空穴之中，由于空间有限，故所能存储的皆为分子较小的气体。另外，由于水晶格具有不同的结构特征，其所能容纳的气体分子大小不同，故造成深海沉积物与浅海沉积物中天然气水合物样品气体组分存在差异。
(二)分子及晶体结构特征
天然气水合物是一种由水分子的空穴吸附小分子烃类气体而形成的一种笼型结晶化合物。在不同的低温高压条件下，气体与水分子结晶形成不同类型的多面体结构，如五角十二面体、十四面体、十六面体等(图7－3)。
图7－3三种水合物空穴类型图 (据金庆焕等，2006)
气体与水分子结晶体以紧凑的格子构架排列，与冰的结构非常相似。在这种冰状的结晶体中，作为“客”气体分子的碳氢气体分子充填在“主”水分子结晶格架的空穴中，气体和水之间没有化学计量关系(图7－4)。
图7－4天然气水合物笼型化合物 (据Osegovic et al.，2006)
通常，一个笼型水分子只能容纳一个气体分子(图7－5)，形成点阵的水分子之间靠较强的氢键结合，而气体分子和水分子之间在低温和一定压力下通过范德华力稳定地相互结合在一起(图7－6)。
图7－5天然气水合物分子结构模型图
图7－6溶液(上)和天然气水合物(下)内部相互作用差异的二维图解 (据Max et al.，2006)
到目前为止，已经发现的天然气水合物结构有3种，即结构Ⅰ型、结构Ⅱ型和结构H型。结构Ⅰ型天然气水合物为立方晶体结构(图7－7)，其在自然界分布最为广泛，仅能容纳甲烷(C1)、乙烷(C2)这两种小分子的烃以及N2、CO2、H2S等非烃分子，这种天然气水合物中甲烷普遍存在的形式是构成CH4·5.75H2O的几何格架;结构Ⅱ型天然气水合物为菱型晶体结构，除包容C1、C2等小分子外，较大的“笼子”(天然气水合物晶体中水分子间的空穴)还可容纳丙烷(C3)及异丁烷(iC4)等烃类;结构H型天然气水合物为六方晶体结构，其大的“笼子”甚至可以容纳直径超过异丁烷(iC4)的分子，如iC5和其他直径在75～86nm之间的分子。结构H型天然气水合物早期仅存在于实验室，1993年才在墨西哥湾大陆斜坡发现其天然产物(表7－3)。Ⅱ型和H型天然气水合物比Ⅰ型天然气水合物更稳定。除墨西哥外，在格林大峡谷地区也发现了Ⅰ、Ⅱ、H型3种天然气水合物共存的现象。
图7－7Ⅰ型水合物的结晶结构图 (据Kvenvolden，1995)
表7－3墨西哥湾巴什山3种天然气水合物及伴生气体的烃类组成表(体积百分比)
注:nd表示未检测到。(据Broods et al.，1984)
你对天然气水合物有多少认识?
简单说，可燃冰是一种能源，最明显的特点就是污染小、能量高。可燃冰或者说甲烷水合物分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，被称为“未来的清洁能源”。有天然气的地方不一定都有“可燃冰”，因为形成“可燃冰”除...
天然气和天然气水合物的区别
天燃气主要成分是甲烷,天燃气水合物是甲烷分子被水分子包围起来形成笼子状的化合物,我知道的有46水合甲烷
埋葬于海底,目前开采在技术上还存在很大困难的能源物质
形成天然气水合物的主要气体为甲烷,对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物(Methane Hydrate)。 天然气水合物在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。在标准状况下,一单位体积的气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷...
甲烷如何表示?
因此，碘不能直接与甲烷发生取代反应生成碘甲烷。但它的逆反应却很容易进行。甲烷含量超过99%的天然气水合物又称为甲烷水合物。
天然气是化合物
从化学结构来看，天然气水合物是这样构成的：由水分子搭成像笼子一样的多面体格架，以甲烷为主的气体分子被包含在笼子格架中。不同的温压条件，具有不同的多面体格架。从物理性质来看，天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度，剪切系数、电解常数和热传导率均低于冰。天然气水合物的声波传播速度明显...
别再写成天燃气了,一文告诉你天然气和燃气有什么区别吗
之所以如此表达，是为了与人工煤气区分开，煤气是以煤为原料加工制得的燃气，而天然气是一种化石能源，跟石油一样是自然界中经过长期演化天然形成的，前几年讨论很多的“可燃冰”，其实就是蕴藏在海底的天然气固态水合物。二、天然气的优势 天然气之所以在当今社会中如此普及，因为它具有安全环保等多种...
天然气中甲烷的含量一般是多少啊?
也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。主要由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)组成。主要用作燃料，也用于制造乙醛、乙炔、氨、碳黑、乙醇、甲醛、烃类燃料、氢化油、甲醇、硝酸、合成气和氯乙烯等化学物的原料。天然气被压缩成液体进行贮存和运输。
天然气etf基金的代码是多少?
可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为CH4·8H2O。 "可燃冰"是未来洁净的新能源。它是天然气的固体状态(因海底高压),它的主要成分是甲烷分子与水分子。它的形成与海底石油的形成过程相仿,而且密切相关。 埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气)。其中许...
(2006?高淳县二模)天然气水合物是一种在高压低温条件下由水和天然气形 ...
CH4和少量的N2、CO2等分子填入笼内的空隙中，无固定的化学计量关系”可知，天然气水合物中由水、甲烷、氮气、二氧化碳等组成，为一种混合物．（5）根据题中信息“天然气水合物是一种在高压低温条件下由水和天然气形成的冰态物，主要分布在海底和陆地冻土带沉积物中”可知，天然气水合物的形成条件是...
天然气是纯净物还是混合物。。?
天然气是混合物。天然气是存 在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体的统称，比重约0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体，如氦和氩等。天然气...
村哀复方： 天然气水合物燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多.1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水.开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体.天然气水合物在海洋...
称多县17037365385： 可燃冰是什么 化学性质是什么?物理? - ？
村哀复方： 可燃冰是一种混合物,主要成分是甲烷的水合结晶体天然气水合物,也称气体水合物(gas hydrate),是由天然气与水分子在高压(>100大气压或>10MPa)和低温(0~10℃)条件下合成的一种固态结晶物质.因天然气中80%~90%的成分是甲...
称多县17037365385： 可燃冰的资料 - ？
村哀复方： 可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为CH4·8H2O “可燃冰”是未来洁净的新能源.它的主要成分是甲烷分子与水分子.它的形成与海底石油、天然气的形成过程相仿,而且密切相关.埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌气...
称多县17037365385： 国土资源部今天新闻发布会宣布,5月1日凌晨,我国在南海北部钻取? ？
村哀复方： 1、什么叫“可燃冰” “可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子,学名为“天然气水合物”(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),又称“笼形包合物”(Clathrate),分子...
称多县17037365385： 可燃冰的化学式是什么？
村哀复方： 天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate) 因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”.它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH 值等)下由水和天然气...
称多县17037365385： 天然气的化学性质 - ？
村哀复方： 天然气的主要成分市甲烷,化学式CH4 化学性质:通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应.但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应.1、取代反应:与氯气在光照条件下发生取代反应2、氧化反应:甲烷最基本的氧化反应就是燃烧 CH4+2O2→CO2+2H2O 3、加热分解:在隔绝空气并加热至1000℃的条件下,甲烷分解生成炭黑和氢气 CH4=(1000℃)=C+2H2 4、形成水合物:甲烷可以形成笼状的水合物,甲烷被包裹在“笼”里.也就是我们常说的可燃冰. 初中掌握第2点,高中掌握第1、2点,第3、4点不属于高考考纲内容,仅做知识扩展,不需要记忆.
称多县17037365385： 可燃冰是什么?？
村哀复方： “可燃冰”在地质上称之为天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),又称“笼形包合物”(Clathrate),分子结构式为:CH4·nH2O,现已证实分子结构式为CH4·8H20. 天然气水合物是一种白色固体物质,外形像冰,有极强...
称多县17037365385： 什么是可燃冰？
村哀复方：天然气水合物是一种白色固体物质,外形像冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源.它主要由水分子和烃类气体分子(主要是甲烷)组成,所以也称它为甲烷水合物.天然气水合物是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、...
称多县17037365385： 可燃冰的成分是什么?？
村哀复方： 人们60年代在冻土带和海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”.这种“可燃冰”在地质上称之为天然气水合物(NaturalGasHydrate,简称GasHydrate),又称“笼形包合物”(Clathrate),分子结构式为:CH4·H2O. 天然气水合物是一种白色固体物质,外形像冰,有极强的燃烧力,可作为上等能源.它主要由水分子和烃类气体分子(主要是甲烷)组成,所以也称它为甲烷水合物.天然气水合物是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下,由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质.一旦温度升高或压力降低,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解.
称多县17037365385： 可燃冰是混合物还是化合物,谁能给我一个准确的答案 - ？
村哀复方： 可燃冰是混合物. 可燃冰也叫做天然气水合物.“天然气水合物”,是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”.“冰块”里甲烷占80%~99.9%,可直接点燃.可用mCH4·nH2O来表示,m代表水合物中的气体分子,n为水合指...
