中文摘要：

天然气水合物是当代能源与环境科学研究中的前沿领域，受到世界各国政府和科学界关注。然而，天然气水合物形成和分解过程、成矿机制、资源评价、环境灾害影响等关键科学问题是人们关注的焦点。其中天然气水合物形成分解速率和排放模式关系到天然气水合物能否成藏？怎样成藏？有多少甲烷排放到大气？将会对全球气候变化造成什么影响？本项目开展沉积物中甲烷水合物分解速率和排放模式研究，是国际上正在和将要进行的关键科学问题。本项目通过在低温高压PVT水合物实验装置中模拟正常和非正常条件下甲烷水合物分解速率，测定不同海水深度甲烷水合物分解后的甲烷溶解和扩散浓度，评价中纬度地区海洋甲烷水合物正常和非正常分解对全球气候变化的影响，揭示反馈内在规律。该研究不仅为认识天然气水合物成藏规律和资源量评价提供理论依据，对缓解世界能源危机具有现实意义，而且更重要的是对全面认识和理解全球气候变化有着十分重要的科学价值。

结论摘要：

甲烷水合物的溶解与分解过程是甲烷水合物成藏机制的关键科学问题，也是造成环境地质灾害事件与全球气候变化的重要因素。本项目在多年甲烷水合物形成与分解动力学研究的基础上，开展了海底沉积物中甲烷水合物成藏机制与甲烷气排放模式的研究，认为海底存在一种甲烷气体的动态存储与排泄平衡，甲烷水合物的溶解与分解是海底甲烷气的主要排泄方式，它们是甲烷水合物失稳后的两种不同的重要过程。通过分析沉积物多孔介质条件下的甲烷水合物相平衡动力学，进行了海洋环境下的甲烷水合物溶解和分解过程及其稳定存在条件的模拟研究，建立了多孔介质中甲烷水合物系统物质的状态方程，在Windows平台上，利用Java编程语言，编写了基于基本变量变换方法的甲烷水合物形成与分解系统状态变化的判定程序，它能准确有效地判定出系统的当前状态。同时，以容积法为模型方程编写了甲烷水合物气资源量评价程序，对南海南部和布莱克海台的甲烷水合物气资源量进行了评估，结果与前人研究结果基本一致，验证了应用程序的准确性和实用性。