羌塘盆地鯉魚(yú)山―長(zhǎng)梁山地區(qū)凍土發(fā)育特征探討

1、羌塘盆地鯉魚(yú)山長(zhǎng)梁山地區(qū)凍土發(fā)育特征探討概述近年來(lái)青藏高原多年凍土區(qū)是否存在天然氣水合物引起了較大的關(guān)注。青藏高原多年凍土區(qū)可能存在硫化氫、乙烷和丙烷等重?zé)N類氣體水合物1-4及具有自保護(hù)效應(yīng)的甲烷水合物3，4。陳多福等認(rèn)為，青藏高原多年凍土區(qū)具備天然氣水合物形成條件，且可能具有豐富的蘊(yùn)藏量，初步估量多年凍土區(qū)天然氣水合物儲(chǔ)量約為1.2X1011-2.4X1014m3。而羌塘盆地是青藏高原內(nèi)部海相地層保存最為完整，也是我國(guó)最大的中生代海相含油氣盆地，所以在本次的調(diào)查中著重對(duì)羌塘盆地鯉魚(yú)山-長(zhǎng)梁山地區(qū)凍土區(qū)進(jìn)行研究。文章從天然氣水合物的異常標(biāo)志出發(fā)，通過(guò)查閱前人資料，結(jié)合樣品的室內(nèi)分析，重點(diǎn)討論了

2、鯉魚(yú)山-長(zhǎng)梁山地區(qū)凍土的發(fā)育特征。凍土地貌特征凍土是指在0以下，并含有冰的各種巖石和土壤。其通常可劃分為短時(shí)凍土（數(shù)小時(shí)/數(shù)日以至半月）/季節(jié)凍土（半月到數(shù)月）以及永久凍土（也稱多年凍土，指的是持續(xù)凍結(jié)兩年或以上的不融土層）。而多年凍土在我國(guó)可歸納為兩種分布類型：高海拔多年凍土和高緯度多年凍土。青藏高原凍土區(qū)則屬于前者，平均海拔4000m以上，面積超過(guò)100萬(wàn)平方公里，北起昆侖，南至喜馬拉雅山，西抵國(guó)界，東緣至橫斷山脈西部、巴顏喀拉山和阿尼馬卿山東南部。被認(rèn)為是世界中、低緯度地帶面積最大、海拔最高的凍土區(qū)。多年凍土區(qū)是天然氣水合物成藏分布的主要地域。羌塘盆地鯉魚(yú)山-長(zhǎng)梁山地區(qū)平均海拔近5000

3、m，長(zhǎng)年氣候嚴(yán)寒。一年中，月平均溫度為正溫的時(shí)間短，僅有4個(gè)月，而負(fù)溫的時(shí)間占8個(gè)月。在正溫的4個(gè)月里，最高月（7月）平均溫度為5，而負(fù)溫期最低月（1月）平均氣溫卻低達(dá)-20，年平均地表溫度僅為-5.96-9。而在本次的調(diào)查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)多為凍脹和融沉作用導(dǎo)致的凍融地貌。結(jié)合遙感、野外實(shí)測(cè)以及前人基礎(chǔ)10，認(rèn)為研究區(qū)永久凍土全區(qū)發(fā)育，厚度約在50m-100m左右，一定規(guī)模的凍土發(fā)育為天然氣水合物的形成與保存提供了有力保障。在研究區(qū)的凍融地貌中有六處凍融分選地貌，即石環(huán)及斑土群。石環(huán)及斑土群均是多年凍土的地貌標(biāo)志之一。石環(huán)是凍土層表面物質(zhì)在凍融作用和凍脹力推擠的影響下，運(yùn)移、分選而成的一定幾

4、何形態(tài)的構(gòu)造和微地貌現(xiàn)象。形成過(guò)程可理解為垂直分選使粗粒升到地表，冬季地表凍結(jié)，孔隙水結(jié)冰膨脹，抬高礫石，下部空隙被細(xì)粒填滿。水平分選使到達(dá)地面的礫石被擠移動(dòng)到邊緣集中，多年反復(fù)形成石質(zhì)多邊形土。斑土形成原理與石環(huán)類似，表現(xiàn)為地表呈現(xiàn)出巖屑、巖塊遍布，泥土則呈斑狀嵌于碎石之間。巖石直立或半直立，近似呈六邊形或橢圓態(tài)勢(shì)，單個(gè)面積一般約10-20m2，中間由于軟性土質(zhì)收縮而形成斑土；研究區(qū)仍發(fā)育多處凍脹冰緣地貌-凍脹丘、凍脹草丘。凍脹丘的形成過(guò)程可視為地下水受凍結(jié)地面和下部多年凍土層的遏阻，在薄弱地帶凍結(jié)膨脹，使地表變形隆起。凍脹草丘的形成與凍脹丘類似，只是由于草根密集處地下水聚集較多，因此凍脹效

5、應(yīng)最為明顯，從而展現(xiàn)為拱起的草丘。其形態(tài)近圓形或橢圓形，單個(gè)發(fā)育面積約10-20m2。再有，研究區(qū)發(fā)育多處凍脹洼地，單個(gè)發(fā)育面積約10-20m2。凍脹丘與凍脹洼地之間具有一定的聯(lián)系。地下水由于溫度降低，體積變大，致使地面隆起形成凍脹丘。當(dāng)溫度升高，地下水由地表滲出，即形成凍脹洼地。異常區(qū)土壤含氣性本次在工作區(qū)內(nèi)的凍脹丘、凍脹草丘及泉附近獵取了十件地表土壤樣品（已剝?nèi)ケ韺油?5cm），進(jìn)行了土壤酸解烴氣分析檢測(cè)，目的在于圈定地表異常地球化學(xué)暈圈。其中六個(gè)樣品是在凍脹丘附近所采，另外四個(gè)樣品的采樣地點(diǎn)疑似泥火山。測(cè)試結(jié)果表明，多數(shù)凍脹丘和凍脹草丘附近的樣品酸解烴中甲烷、乙烷和丙烷總量與正常土壤內(nèi)含燒量基本相當(dāng)（90以L/kg）,并無(wú)明顯異常。說(shuō)明