泥火山可以採挖礦產嗎
1. 泥火山、底辟構造與天然氣水合物
自20世紀80年代早期發現現代的天然氣滲漏(即冷泉)以來，迄今已在全球多種沉積環境中發現了活躍的甲烷滲漏［1，12］(見圖1－1)。在天然氣滲漏區，天然氣上升形成的氣泡使孔隙發生移位，產生直徑＜1mm～2cm不等的孔洞［37～39］。流體垂向運動常被不透水沉積層或沉澱的碳酸鹽結殼所阻斷，氣壓產生的浮力迫使其側向運動，形成平行層面的通道和裂隙［91～92］。由於不透水層的圈閉作用，孔洞和順層通道中飽含天然氣。在過飽和狀態下，天然氣可以重結晶，從而在海水/沉積界面附近形成順層分布的透鏡狀和層狀水合物［37］。現代大洋調查所採集的樣品大都是這種沉積表層附近重結晶的水合物。在滲漏活躍的地區，局部的氣體和流體積累使壓力上升，導致穿層裂隙及角礫化［37，92，18，］。
近年的研究認為現代天然氣滲漏構造主要有:泥火山、泥底辟、微生物丘和微生物礁、黑煙筒及袋形窪地等天然氣滲漏構造。海底天然氣水合物大多與通過切穿沉積蓋層的斷裂、節理上升烴類流體相關，這些高滲透帶主要是泥火山和泥底辟等滲漏構造。泥火山是頂部帶有漏斗狀火山口並具有通向深部的管孔，可湧出混有泥質粘土質沉積物的水、氣的圓錐形山丘，它的形成與天然氣滲漏相關。泥火山與泥底辟一樣，都是地層內部圈閉的氣體由於壓力釋放上沖的結果，底辟構造則是流體物質尚未刺穿海底沉積蓋層，刺穿後則是泥火山，二者都是氣體向上運移的通道。被動陸緣內巨厚沉積層塑性物質及高壓流體、陸緣外側火山活動及張裂作用，可形成大規模的泥火山和底辟構造。這些構造能使構造側翼或頂部的沉積層傾斜，便於流動。沉積物的負荷和甲烷的產生相互結合促進了泥火山的發育或有助於附近泥底辟的演化［146，147］。
廣州海洋地質調查局在南海北部陸坡開展地質與地球物理調查，發現了似海底反射波(BSR)、甲烷高含量異常、氯離子和硫酸根濃度異常、碳酸鹽結殼和甲烷礁等重要的地球物理與地球化學證據，這些證據表明南海北部陸坡具有良好的水合物成礦遠景。底辟構造在陸坡區內比較發育(圖7－1)，並且有35%左右的底辟構造與BSR相伴生，說明底辟構造和水合物具有一定的相關關系。台灣成功大學地球科學系則利用EK－500海洋地質調查儀器在台西南海域發現了海底泥火山及活躍天然氣氣體溢出，而對噴發的氣體及水樣進行初步化學分析，結果表明其90%以上為甲烷氣體［148］。
圖7-1 南海北部陸坡區底辟構造分布與BSR關系示意圖［148］
1984年，Ginsburg等地球物理學家第一次提到天然氣水合物與海底泥火山的關系問題，此後，陸續發現了裏海、黑海、挪威海、地中海、巴貝多近海和墨西哥灣的水合物普遍存在於泥火山或泥底辟附近的現象，這些現象說明泥火山、泥底辟等構造是天然氣滲漏和存在的典型構造。圖7－2是位於挪威—巴倫支海—斯瓦爾巴特群島西緣的Hakon Mosby泥火山(Hakon Mos-by Mud Volcano，縮寫HMMV)直徑約為200m左右泥火山與水合物的成礦關系模式圖［149］。從平面圖(圖7－2A)可以看出，HMMV中心最熱的地帶不發育水合物，往外側逐漸發育水合物;距離泥火山中心較遠的地方，沉積物中水合物含量一般在0%～10%(平均為5%)，再往外就到了水合物含量的水合物最高值區(平均為10%～20%)。37、38、40鑽孔位於水合物沉積區內，28、45鑽孔位於水合物高值區內。圖7－2B為HMMV區域穩定狀態溫度場模型［148，149］。
圖7-2 HMMV地區泥火山與水合物的成礦關系模式圖(據GinsburgGDetal.，1999，修改)
Egorov A V et al.(1999)在對HMMV泥火山地區水合物研究後提出泥火山構造中水合物的成礦模式［150］(圖7－3)。該模式認為:海底存在的水合物能夠在沒有任何溫熱或上升海水的情況下產生甲烷氣柱，其中的上部邊界由底部氣流的速率和縱橫方向上的擾動－擴散系數決定。統計結果顯示:泥火山上的甲烷氣柱一般不超過10m，泥火山上水柱樣品表明火山表面上60m乃至80m處的甲烷氣的濃度均較高，並且在泥火山表面至少有50m的溫度正異常。
Milkov et al.(2002)則根據流體遷移模式和水合物在穩定帶(GHSZ)內聚集的特徵，討論了水合物在泥火山地質構造條件下的水合物聚集與賦存狀況，提出構造圈閉型水合物成礦模式［151］(圖7－4)。泥火山作用下的天然氣水合物明顯地賦存在經受過快速坳陷的含有巨厚年輕沉積層內，埋深不大，在黑海和墨西哥灣都發現了大量的此類水合物。該類型礦藏主要由熱成因氣、生物成因氣或者混合氣從較深部位的含油氣系統沿斷裂、泥火山或者其他的構造通道快速運移至水合物穩定域中，同時還受流體通道的幾何形態、流體的流速、天然氣的組成和溫壓場等因素控制，造成水合物通常位於活動斷裂附近和泥火山口。
圖7-3 Hakon Mosby泥火山水合物分布模式［150］
圖7-4 構造圈閉型的泥火山水合物成礦地質模型［151］
2. 地中海海脊增生復合體上（ODP Leg ）的泥火山鑽探研究
A.Robertson船上科學家小組
（Department of Geology and Geophysics,West Mains Road,Edinburgh University Edinburgh EH9 3JW,U.K.）
摘要160航次期間鑽探了東地中海克里特島南部米蘭和那不勒斯兩個泥火山。這些泥火山位於地中海海脊背面以軟泥為主的一個增生復合體上，復合體系由非洲板塊的新第三紀至全新世深海沉積物在歐亞板塊之下向北俯沖造成的。只有靠鑽探，才能確定泥火山的年代和地下構造。主要結論是，兩個泥火山活動周期＞1Ma，並且主要由以泥質為基質的砂岩和灰岩碎屑組成的多期碎屑流（沉積）組成。這些基質可能是來自位於俯沖滑脫帶內地中海海脊增生復合體之下的晚中新世（Messinian期）超壓富流體軟泥，相反，石化碎屑主要來自中中新世地層，到那時為止，石化碎屑也許已成為上覆增生復合體的一部分了。對「泥質角礫岩」的碎屑流起源的認識改變了粘性軟泥侵入的早期觀點。
關鍵詞地中海泥火山增生楔大洋鑽探計劃（ODP）
1引言
北京國際地質大會期間，中華人民共和國正在認真考慮成為大洋鑽探計劃的一個成員國。國際地質大會討論會進行了ODP的討論，尤其得到了與會的中國代表的熱情支持。第一作者提交了一篇概括克里特島南部地中海海脊兩個泥火山鑽探結果的論文。這是1995年春季和夏季在地中海進行的兩個航次其中的一個（圖1）。160航次有構造和古海洋兩個目標。古海洋學涉及上新世至全新世深海富含有機物軟泥，即腐泥的起源問題。構造方面的目標是雙重的。第一個涉及Eratosthenes海山的碰撞過程，該海山是晚中生代至新第三紀的碳酸鹽台地，沿東地中海的非洲和歐亞板塊的活動板塊邊界同塞普勒斯南部相接。第二個目的即這里概括的涉及位於地中海海脊之上奇特的泥火山的成因，它是新第三紀—全新世期間非洲板塊向歐亞板塊下面俯沖造成的，是一個以軟泥為主的增生楔。這項研究花了10天時間。160航次之後，161航次在西地中海又開展並進行了腐泥的研究及與阿爾沃蘭海開啟有關的張性地殼作用的調查。
圖1ODP160航次米蘭和那不勒斯兩個泥火山970和971孔位的構造環境和位置圖
這個航次有構造和古海洋學方面兩個目標。構造的目標是研究塞普勒斯南部Eratosthenes海山的環境和泥火山的成因，就像這里討論的。古海洋學涉及富含有機物的深海沉積物，即最近5Ma期間整個地中海深海盆地聚集的腐泥的成因
這篇短文遵循一種最新觀點，原文實際上是在海上寫成的，描述了當時深海鑽探中海洋的某些令人興奮的發現。大洋鑽探計劃為國際大洋科學界的協作和新發現提供了一個難得的機會。詳細資料參見160航次原始報告和相關初步結果[1,2]。
2區域地質背景
80年代後期，義大利科學家在克里特島南部150km的地中海海脊發現了穹隆構造[3,4]。地中海海脊（長500km，寬100km）解釋為增生的稜柱體，最近25Ma發育而成，是歐亞板塊之下的非洲板塊向北俯沖的結果。地震反射研究已發現了海底具有許多丘狀構造特徵，經取樣，活塞岩心中含有奇特的像奶油凍一樣結構的空虛軟泥，稱為泥礫。它們由軟砂質、富粘土的基質中的硬的和軟的岩石碎屑組成。這些丘狀體最初被解釋為底辟構造，是一些向上侵入到海底的相對粘稠的物質[3～6]。在1993年，聯合國教科文組織發起的國際考察隊乘俄羅斯考察船Gelendk號返回到該地區[7,8]。運用水下照相技術，他們發現了至少其中的一個構造——那不勒斯穹隆，目前還在噴出流體，並且周圍環繞著細菌席。共生的冷泉群落包括帶殼生物。深拖地震儀也發現了從中心噴口向外輻射的火山泥流。因而提出這樣一個問題：軟泥構造是像穹隆一樣的粘性侵入體還是噴出的富碎屑的泥質沉積物火山錐？
3從米蘭泥火山得到的結果
第一個鑽探的構造是東部的米蘭穹隆（圖2A）。地震反射資料發現它有像闊邊帽似的形狀，中心火山錐被終止在海底的傾斜側翼包圍著。穹隆側翼下面的地震反射層向內傾斜，火山下面形成一個像碗一樣的凹陷。這樣獨特的構造是怎樣形成的？從外側向兩個構造的脊部鑽一個淺孔＜200m）剖面。在鑽了幾米深海鈣質軟泥後，採集到一個一個塊狀沉積物岩心，發現在堅硬的砂質粘土中散布著硬的及軟的岩石碎片（圖3）。在這之下，我們發現了幾個層狀深海沉積物薄層，依次被多層富粘土砂、粉砂和礫覆蓋，其中某些代表了濁流沉積的證據。令我們吃驚的是船上古生物學家測定的年齡：最低富礫層之下的深海沉積物是1.75Ma。米蘭構造很活躍，至少是周期性的，周期非常長。進一步的資料來自於地球物理方法的測井曲線。地層顯微掃描儀發現了泥質碎屑流多次噴出形成的層狀構造和至少半米厚的固結碎屑。
圖2160航次中鑽探的米蘭泥火山（A）和那不勒斯泥火山（B）的岩性地層綜合圖
它們顯示出兩個泥火山下面可見的地震反射層。米蘭和那不勒斯泥質構造兩翼之下的向內傾斜反射層的存在，用來表示泥火山作用期間漸進的沉陷過程。縱坐標的深度指海底以下深度
最初認為富泥的角礫岩代表了從泥火山口噴出的碎屑流。它們從噴發中心噴出可分布多遠？為了解決這個問題，我們從構造的側翼又布了另一個鑽孔。我們鑽穿了周圍海底中典型的沉積物（即半深海沉積物，磷酸鹽軟泥和腐泥），結果顯示出泥火山噴發從米蘭泥火山的噴發中心向外流動不到1km。因此，我們向泥質構造更靠近一點進行鑽探，內翼的岩心顯示出泥碎屑流的另一個證據，因而，脊部地區由可形成中心栓狀構造的砂質物質組成。
當船上的地球化學家處理他們的數據時感到很驚訝，從脊部點位採到的一些岩心明顯充滿氣體。冰狀的甲烷和水的混合物，稱為籠形化合物（即氣體水合物），存在於海底之下30～40m深處。從脊部採到的溶液鹽度相對低，表示籠形化合物在采樣過程中分解了，並且被帶到了表面。相比之下，在較深處，孔隙水的鹽度通常比地中海底層水大許多：這是因為假設下面存在的Messinian期蒸發鹽的溶解作用所致。這種鹽是在晚中新世，大約6～5Ma以前，當地中海海平面比現在低得多的時候，廣泛沉澱下來的[9]。
圖3米蘭泥火山採到的厚的相對均質的泥質碎屑流的典型例子
上部顯示出「泥質角礫岩」的典型結構，被解釋為碎屑流；暗的碎屑（中間）是石英砂岩，被解釋為濁積岩；靠近照片下方均質的碎屑是大塊的岩屑砂屑岩（砂岩）；點位970A，岩心10X，剖面1的56～82.5cm處
4從那不勒斯泥火山得到的結果
我們再一次採用了鑽探鑽孔剖面的方法（圖2B）。首先，把鑽探套管定位在希望採到的岩心的側翼外邊，然後確定泥火山錐羽毛狀邊緣的年代。我們正好定位在目標物上：在薄的深海沉積物下面，鑽穿了類似米蘭泥火山上的泥質角礫岩，然後直接進入標準的深海沉積物中，確定其年代為1.5～1.2Ma或者更老一些。為了找出這些角礫岩有多厚，又鑽進了靠近中心火山錐底面的渠狀斷陷中。鑽到180m以後，岩心鑽取率很低，仍然處於富泥碎屑流中。在這里，發現了有油氣存在的跡象：把樣品放在紫外線下發出強烈的熒光。這樣就面臨著一個問題：我們為了安全的原因就要關閉這個鑽孔嗎？然而，這里沒有活躍的油氣移動的跡象，可繼續進行我們計劃的最大深度。由於鑽孔條件比較差，試圖用地球物理測井，也只有部分鑽孔成功。然而，我們在解釋為泥流的泥質角礫岩中發現了清晰的地層。
鑽探進入到脊部地區的頂端。那裡的沉積物飽含氣體，並含有刺激性的硫化氫氣體。由於氣體壓力很高，已經採取了安全預防措施，它的成分表示其為與細菌降解作用有關的相對淺源成因。這不能構成安全事故，我們可以像計劃的那樣再對另外的幾十米進行取樣。不久我們采獲的軟泥開始變得發干，結霜成結晶鹽，有的甚至含有小片的結晶石鹽，推測年代為（Messinian）時期。下一步，我們重新把船定位到1993年Gelendk考察隊發現的活動火山口處的脊部地區取樣。取樣進行得很順利，當第三個岩心到達甲板時，還沒有適當地進行處理，它就爆炸性地裂開了。軟泥濺得到處都有！原因是由於溫度提高，氣體體積快速膨脹。幸運的是，除了弄樣品的人和包裝袋有些被弄臟之外，無人受傷。這是一個安全事故。盡管我們不願這樣做，但別無選擇。在我們收起了套管的時候，這次令人興奮的東地中海泥火山探險結束了。很幸運，這是我們計劃鑽探的最後幾個孔位，幾乎沒有任何資料丟失。
5討論
現在，我們了解了米蘭穹隆是一個海底泥火山，至少1.5Ma前開始形成，那不勒斯構造也至少有1.5～1.2Ma（圖4A、B）。相對於火山中心，地震反射層向內傾斜表明了火山錐發生了漸進的塌陷。早期的噴發形成了不穩定碎屑狀沉積物的火山錐，包括泥質碎屑流和濁積層。然後泥流的大規模流出才開始了，深海聚集物到處散布，最後構成了目前的火山錐。
氣體水合物只能在有限的溫度/壓力范圍內形成，如果有相對高溫的流體從深部向上涌溢，它就不太穩定。與這點一致，已發現氣體水合物與不太活動的米蘭泥火山伴生。相比之下，噴出流體和氣體很活躍的那不勒斯火山似乎缺少氣體水合物。
是什麼力量驅動了靠近地中海海脊北部邊緣的泥火山作用？該地區的深地中海盆地作為中生代特提斯海的殘余物，是處於非洲板塊和歐亞板塊碰撞和關閉的最後階段，增生楔的北部邊緣向北插進克里特南部的陸殼之下。這個擠離帶可能就是超壓富流體沉積物的位置。通常情況下，上面明顯加積的深海沉積物厚層阻止這種物質向上移動。然而，當引發了地中海海脊的後沖斷層作用時，這就作為超壓物質向上移動至海底的途徑（圖5）。至少部分充填物質可能來源於位於擠離帶內部晚中新世的Messinian期無化石軟泥。石灰岩和砂岩碎屑的可能成因是水力破碎和物理剝蝕的混合作用把它們從上覆中新世增生沉積物中擠離出來。富泥和富碎屑的物質被帶到上面，最後噴出海底成為多期碎屑流。
圖4米蘭泥火山（A）和那不勒斯泥火山（B）的解釋剖面圖
泥質碎屑流從中心火山口噴出，在沉陷的谷形窪地內部或者鄰近地區聚集；1—噴出帶；2—泥火山構造；3—地震反射層；4—晚中新世「M」反射層
圖5地中海海脊泥火山的發育階段
第一階段早期噴發作用形成了碎屑火山錐；第二階段多碎屑流形成了泥火山的主要構造，它與邊緣谷形窪地的漸進沉陷有關
6結論
通過對東地中海泥穹隆的10天考察，我們對深海泥火山作用有了重要的發現。了解到米蘭和那不勒斯泥穹隆是海底泥火山，也許類似於聚斂邊緣下的環境，像巴貝多俯沖復合體。對於岩漿火山，這些泥火山似乎有幾百萬年的循環過程。更多的泥火山可在其它的海底構造活動地區被發現。毫無疑問，其它科學家不久將繼續這種外來地質現象的考察。
致謝在所有的深海鑽探航行中，如果沒有船長，船員和海洋技術員的支持，將會一無所獲。
（周立君譯，許東禹校）
參考文獻
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3. 泥火山與金屬成礦
James R Hein等(2003)詳細研究了加利福尼亞南部岸外的聖莫尼卡盆地泥火山［152］。聖莫尼卡盆地泥火山位於該盆地東北邊緣的聖佩德羅盆地斷層的上方。泥火山底部直徑約300m，起伏高差30m，最上部濁積岩和被底辟運動在側翼上隆起的下部斜坡沉積物與大洋鑽探計劃(ODP)1015站位獲取的第四紀最晚期沉積物具有很好的相關性。根據穿過聖莫尼卡盆地南部大部分剖面中的反射幅度異常，水合物中氣體的儲層層位可能位於區域性海底之下大約200m的深處。在2003年7月的A1－03－SC航次期間，在一座泥火山頂部約800m深度獲取一段2.1m的活塞岩心(P1)，出人預料地採到了甲烷水合物。在以岩心P1為圓心、以15m為半徑的范圍內獲取了其他6個岩心(4～240cm)，這些岩心含有雙殼類貝殼或貝殼碎屑和自生方解石，但是沒有水合物。所有的岩心聞起來有股強烈的硫化氫氣味。岩心P1內162和212cm之間的水合物發生強烈脫氣導致了該岩心段向外擠出。3個岩心中出現了開放的和填滿沉積物的垂直溝道，很可能是氣體或流體逃逸的通道。岩心P1由整個和破碎的貝殼以及長達7cm的自生方解石碎屑組成，這些碎屑嵌在褐綠色的橄欖石粉砂質泥中。
與實驗站位相比，泥火山沉積物中的Mo高出近15倍，Cd、Ag、As、U、Se和S高出5.2～2.2倍，有高出60%～80%的有機碳(平均2.6%)、碳酸鹽C(平均1.5%)、Tl、Ca和Sr，以及高出20%～40%的Cu、Ni、Zn、Hg、Sb、Cr和V、Mo、U、Cr、V是對氧化還原敏感的元素，富集在缺氧環境中，而兩個站位都具有缺氧特徵，由此說明金屬供給形式是主要的區別所在。Ag、Hg、Cd、Tl、Li、Cr、As和Sb部分是被深部循環流體從基岩中淋濾產生的，同樣的現象也出現在沿SanClemente斷層往南的一個非水合物站位。實驗站位和泥火山沉積物具有相似的Si/Al比值，進一步說明Ag是來自深源的，而非為增強的生物硅組分的結果。不能用沉積物礦物學、主要元素組分、沉積速率或沉積物年代中的細小區別來解釋這些區別。對於這種強金屬富集的唯一可行性解釋是深部來源，這個深部來源也有可能為站位提供了烴類物質［152］。
4. 石油勘探有幾種方法。
石油勘探主要的勘探方法有以下四類：地質法、地球物理法、地球化學法和鑽探法。
1、地質法
地質法是利用地質資料尋找油氣田基本方法。它所研究的內容包括：地面地質的觀察和研究；井下地質的觀察和研究；實驗室的測定和研究；以及航空、衛星照片的地質解釋等。
石油勘探的簡史：
19世紀40年代以前。最初人們通過尋找油苗、氣苗等指導尋找石油（以無機派為主）。早期的找油是從觀察出露到地表的油或氣(被稱為「油氣苗」)入手的，勘探隊員們在野外特別注意尋找和打聽工區內有沒有石油或冒氣泡的水泉，這是最直觀的找油方法，古今中外都一樣。
我國的克拉瑪依油田因其附近有「黑油山」而引起注意，投入鑽探後發現的；獨山子油田則因有含油氣的泥水長期溢流而成的「泥火山」著稱；玉門油田其旁有「石油溝」；延長油礦范圍內有多處油苗出露;四川最早利用氣井的自貢。
以上內容參考：網路—石油勘探
5. 泥火山是怎樣形成的
有些泥火山的形成與溫泉有關，溫泉的大量氣體和少量的水與周圍岩石發生化學反應形成沸騰的泥漿。這種泥漿有兩個變種：粥鍋和顏料鍋，前者是泥漿侵蝕周圍岩塊沸騰的泥漿盆地，後者是由圍岩的礦物染成黃色、綠色或藍色而沸騰的泥漿盆地。
另一些完全非岩漿成因的泥火山，只出現於年代較新而又具有未固結的松軟岩層的油田地區。
在壓應力作用下，甲烷和其他碳氫化合物氣體與泥漿混合，向上沖出地表形成錐形的泥火山。由於高壓和混合物來自地下深處，泥漿通常很熱並可能伴有蒸氣雲。
泥火山
6. 火山泥、深海泥和礦物泥面膜有什麼區別
各品牌往外推產品的時候叫法不一樣，本質都是差不多的（哪有那麼多深海泥火山泥讓他們隨便挖呢）。當然不同的品牌做出的來東西品質不一樣，用著的效果也不一樣。
7. 礦產儲量與資源
（一）能源礦產：油氣亞塞拜然油氣資源非常豐富。據西方業內出版物估計，亞塞拜然的證實石油儲量在9.5億噸到17.7億噸之間（R.M.Levine et al.，2008）。《石油與天然氣雜志》 報道，截至2009年1月1日，亞塞拜然估計的石油證實儲量為9.5億噸，估計的天然氣證實儲量為8495.1億立方米（Oil ＆ Gas Journal，2008）。亞塞拜然國家石油公司估計的石油儲量接近於24億噸。這個估計
數字是依據原蘇聯的儲量分類體系提出來的。亞塞拜然的油氣在陸上和海區均有分布，但大部分儲量和資源集中在海區，海上油氣田是目前
及今後相當長時期內勘查和開發的重點。亞塞拜然的油氣聚集區在地質構造上屬南裏海盆地的西部，稱為庫拉盆地。該盆地介於大、小高加索山脈之間，是一個北西向狹長喇叭狀盆地，地處亞塞拜然、喬治亞及裏海西北大陸架，面積20萬平方千米（水域12萬平方千米）。亞塞拜然油氣區位於該盆地中東部。
盆地基底深10～20千米，白堊系和古新統沉積岩厚7000～9000米，始新統至中新統厚7000～8000米，上新統及第四系砂泥岩夾石灰岩厚3000～4000米。主要產油氣層為上新統中段砂泥岩系，稱為 「生產岩系」，在盆地東部厚可達3500米，向西尖滅，為三角洲沉積，共有150多個產層。油氣儲量多集中在 「生產岩系」 中、下部，上部有的出露地表，油氣藏被破壞。曾在陸上發現過白堊系油田，為上白堊統火山噴發岩風化殼油藏。
亞塞拜然油氣區是一個有一百多年開采歷史的老油氣區，陸上古近紀—新近紀勘探程度很高，海上油氣潛力很大。最近十幾年來，亞塞拜然招商引資，大力勘查和開發海上油氣田，取得了突出成績。
近年來發現的大型海上油田主要有阿澤里、恰雷格和久涅什利油田，前面提到過，亞塞拜然目前最大的合資項目AIOC，正是以這三個大油田（業內人士取三個油田英文拼寫的第一個字母，稱為ACG巨型構造）作為開發對象。ACG巨型構造的石油證實儲量起初是7.56億噸，後來亞塞拜然國家石油公司宣布將此數調高至9.66億噸（R.M.Levine et al.，2006）。
1999年發現的沙赫傑尼茲氣田位於巴庫東南96.6千米的海域，被認為是最近20年世界上最大的天然氣發現之一，據項目經營者英國石油公司的估計，潛在可採收儲量約有4240億立方米天然氣和8200萬噸凝析油（R.M.Levine et al.，2007）。其他一些資料來源估計該氣田含有近1萬億立方米天然氣。據亞塞拜然地礦界權威人士說，該氣田的儲量包括1.5萬億立方米天然氣和2000億立方米凝析氣（В.Баба－заде и др.，2007）。該氣田由亞塞拜然國家石油公司與英、法、俄、意、伊朗、挪威、土耳其等國石油公司組成的經營公司開發（R.M.Levine et al.，2007）。
（二）金屬礦產
亞塞拜然的金屬礦產主要有鐵、銅、鉛、鋅、汞、銻、金等，現有礦床以中、小型者居多（圖8－1）（В.Баба－заде и др.，2007）。
1.鐵、錳
亞塞拜然的鐵礦床有三種類型：矽卡岩型磁鐵礦礦床、熱液交代型和沉積型（磁鐵礦砂岩）礦床。其中最有意義的是矽卡岩型礦床，其工業礦床分布在達什克桑礦區中部，有達什克桑、南達什克桑和達米羅夫礦床。達什克桑礦床是前蘇聯的大型礦床之一，工業儲量超過3億噸。矽卡岩磁鐵礦礦體是緩傾層狀礦體，在有的地段長1000～4000米，厚度為4～5米至60米不等，鐵平均品位45％～60％。鐵礦石中釩和鈷含量高（達 0.04％），可順便回收利用。
亞塞拜然目前還沒有找到具有一定規模的錳礦，只對一些規模不大但有遠景的晚白堊世火山沉積型錳礦床或多或少作過調查。莫拉賈利勒錳礦床的層狀礦體長約200米，厚度為0.3～3米，有時達10米。礦石含錳17％～32％，鐵20.4％～42％，P2O5 1.54％。在小高加索山脈南坡阿爾茲構造帶內還有一些細脈浸染型礦點。
2.鋁
亞塞拜然利用明礬石提煉鋁。扎格利克大型明礬石礦床的工業儲量有1.3億噸。亞塞拜然政府批准了一項與荷蘭公司的合同，將亞塞拜然鋁業公司（由吉揚賈氧化鋁廠、蘇姆蓋特煉鋁廠和扎格利克明礬石礦山組成）交給荷蘭公司長期管理，前6年後者注資6億美元，每年生產25萬噸鋁產品，其中90％供出口。
在亞塞拜然納希切萬自治共和國東北部的二疊紀沉積底部，發現了一系列鋁土礦礦點。鋁土礦和含鋁土礦岩石厚度為2～13米，有的地段延伸長度為1.5～2千米，形成層狀－透鏡狀礦體。鋁土礦中Al2O3含量為30％～57％。
圖8－1 亞塞拜然金屬礦床礦點分布圖（引自В.Баба－заде идр.，2007）
3.銅、鉬
在克達別克和奧爾杜巴德礦區分布有一些中小型斑岩銅、鉬礦床。克達別克礦區有卡拉達格、哈爾哈爾和賈吉爾恰伊礦床，銅的總儲量超過150萬噸。擬建采礦企業。奧爾杜巴德礦區有米斯達克、蓋達格、季阿赫恰伊、蓋格爾等礦床，儲量超過100萬噸，還有含銅黃鐵礦礦床。
在納希切萬自治區共和國分布有含銅砂岩礦床和礦點。在長達60～70千米的漸新世沉積發育帶范圍內，見有3個礦化層，厚3～5米，平均含銅0.3％～0.5％，個別地段高達0.5％～1.5％
納希切萬自治區共和國的深成熱液脈型鉬礦床也很有前景（帕拉加恰伊礦床），在其下部層位還產有斑岩銅礦石。在大高加索山脈南坡，廣泛發育黃鐵礦型銅礦床和黃鐵礦型銅－多金屬礦床，主要有別洛卡內－扎卡塔雷礦區的馬濟姆恰伊、日希赫和克赫納梅丹礦床。
4.鉛、鋅
在大高加索山脈南坡，有一個久穆什盧格礦田，內有同名礦床和一些有遠景的礦點。還發現大量有遠景的鉛鋅礦床，如阿格達拉、納西爾瓦茲、克瓦努茨、科武爾馬達拉西、馬茲里、薩帕爾達拉等礦床。其中，納西爾瓦茲礦床C2級銅鉛鋅礦石儲量為34.5萬噸。在小高加索山脈山前地帶，最有遠景的是梅赫馬寧礦床，是一個典型的熱液脈型礦床，空間上與閃長岩－斑岩小侵入體有關。
在亞塞拜然境內共發現了20多個黃鐵礦型多金屬礦床，大多數分布在別洛卡內－扎卡塔雷礦區，其中就有特大型的菲利茲恰伊礦床。該礦床只有一個層狀礦體，沿走向已勘探的礦體長1200米，厚度從西向東有規律地逐漸增加，從0.1～0.2米到25米。無論是礦體頂板還是底板，層狀－條帶狀和塊狀礦石與圍岩都有明顯的突變界線。礦石有用組分與含量：Cu 0.27％～1.03％，Zn 1.01％～3.69％，Pb 0.21％～1.58％，Ag 15.65～45.41克/噸。礦床中見有銅－磁黃鐵礦礦石，占礦石總量的2％。
卡茨達格、卡捷赫、馬濟姆恰伊、薩加托爾等礦床探明儲量也很大，通過對原來研究得不夠詳細的礦床進一步做工作，或者勘探已知礦床的兩翼、深部層位和兩礦之間地段，都有增加儲量的現實前景。
總之，亞塞拜然礦業界的一些專家學者認為，亞塞拜然西北地區黃鐵礦型多金屬礦床儲量巨大，而且存在擴大儲量的現實可能，在此地建立大型有色冶金中心在經濟上是合理的。
5.汞、砷、銻
在小高加索地區發現了十多個實際上是單一金屬的汞礦床（阿吉亞塔格、紹爾布拉赫、阿格卡亞等）、銻礦床（耶利茲格爾）和銻汞礦床（列夫恰伊）。在阿拉茲地區，則有達雷達格、薩爾瓦爾塔、奧爾塔肯德、巴什肯德等砷礦床和礦點。據推斷，在達雷達格含礦斷裂的深部，主要在古新世砂岩段，可能有砷的工業聚集。
克達別克礦區的比季布拉赫銅砷（斜方硫砷銅礦）礦床很有意義。在圖特洪河和列夫恰伊河流域，發現了產在硅質灰岩（似碧玉岩）中的銻礦點。小高加索山脈東端傾伏區的朱瓦爾拉銻礦點（含汞）很有意義，礦體長200～800米，平均厚7米，主要礦石礦物是輝銻礦，取樣截面上銻的平均含量為2.5％～3％，有的地方6.5％～7.3％，偶爾高達13％。礦石中還含有砷、銅，偶見金、銀。
6.金
亞塞拜然對小高加索地區的4個金礦床作過詳細勘探：克孜勒布拉赫、維什納林、戈申和達格克薩曼礦床。4個礦床集中產在狹長的熱液蝕變岩石帶中，都計算了工業儲量，認為可以開發，礦山技術和水文地質條件有利。小高加索地區的其他金礦產地都作過不同詳細程度的研究。
近年來，在達利克桑礦區和丘拉克恰伊河流域，發現了喬夫達爾和基亞帕茲兩個發育低溫熱液少硫化物細脈浸染礦石的地段，金的工業儲量和資源量相當大。
在小高加索山脈南部梅格里－奧爾杜巴德岩基的內接觸帶，產有一批金礦床和礦點，其中具有工業意義的礦床有皮亞茲巴什、沙卡爾達拉、卡利亞基、克瓦努茨等礦床。皮亞茲巴什礦床的1號礦脈已被證實具有工業價值，並且計算了儲量。礦田范圍內有大量（超過70條）含金石英脈，鄰區普查工作也發現了許多礦脈，說明有必要作深部評價，首要任務是預測1號礦脈（在地表金含量高達20克/噸）工業金礦化的延伸深度。穆嫩達拉礦床的工業價值也需要進一步研究，該礦床已計算了儲量，還作了礦石工藝試驗，制定了選礦方案。
在亞塞拜然，含金黃鐵礦礦床是金礦資源的重要對象，其金含量足以將之作為主要成礦組分，例如克達別克礦床等。小高加索的所有斑岩銅礦中，金都以混入物的形式賦存在礦石中，含量通常為 「痕量」 水平，1克/噸或高一點。大、小高加索地區的黃鐵礦型多金屬礦床也具有類似特點。
許多河流流域，特別是近平原河段，晚第四紀沖積層中的砂金，具有很大實際意義。
（三）非金屬礦產
亞塞拜然非金屬礦產主要有膨潤土、白雲岩、重晶石、沸石、岩鹽、溴碘和硼（В.Баба－задеи др.，2007）。
1.白雲岩
沿著阿拉茲河中游左岸，有一個寬闊的白雲岩分布帶。白雲岩層的厚度達到1200～1500米。涅格拉姆礦床是最大的礦床，工業儲量1.4億噸，礦床產在朱利法二級復背斜中。灰色、紅灰色和玫瑰色均質白雲岩組成大型層狀礦體，厚度為980米。
2.膨潤土
膨潤土主要產在小高加索山脈東北山前地帶（達什薩拉赫拉、漢拉爾等礦床）和大高加索山脈的東南傾伏地段（什漢達格、別格利亞爾、基亞什庫拉克等礦床）。
達什薩拉赫拉礦床的工業儲量有1億噸，有一個層狀礦體，分中部和南部兩個礦段。中礦段沿走向延伸900米，南礦段長度為1300米，二者礦體的寬度分別為250～300米和360～380米，平均厚度分別為66米和35米。膨潤土主要由蒙脫石組成（70％～85％），其次是高嶺石、水雲母、方解石、鱗石英，偶含變水高嶺石和石膏。膨潤土屬鹼性膨潤土（鹼性系數平均為2.3），在乾燥空氣狀態下膨脹率為10～19倍，主要為12～13倍。這種高膨脹率（大於12倍）、高分散率的膨潤土可用來制備球團礦，配製優質泥漿。這類膨潤土在該礦的工業儲量中佔一半以上。礦床的礦山技術條件有利。
3.重晶石和沸石
喬夫達爾重晶石礦床的預測資源量超過150萬噸，完全可以安排開采。在塔烏茲礦區，發現了艾達格大型晚白堊世凝灰岩礦床，其天然沸石－單斜發沸石含量為70％～90％，平均51.3％，工業儲量3000萬噸。伴生礦物有絲光沸石、片沸石、鈉沸石、方沸石等。含沸石地層延伸長度為1.5千米，厚度為35～100米。艾達格礦床的天然沸石吸附性能好，經濟價值高，很有利用價值。此外，在戈爾內塔雷什和阿拉茲等地區，也發現了沸石礦點。
4.岩鹽
納希切萬、蘇斯塔、杜茲達格、涅格拉姆、沙卡拉巴德－科沙季津礦床，是亞塞拜然最大的岩鹽礦床，它們實際上構成了一個新近紀大含鹽盆地。其中，涅格拉姆礦床尤其引人注目。岩鹽礦層沿傾向可追索3千米，走向長度為400～800米，厚度為46.690米，氯化鈉含量83％～96％。按照純鎂含量，該礦床的岩鹽滿足 「超級」 和 「高級」 品級要求，純鎂最低含量為0.004％，最高含量為0.06％。岩鹽根本不含硫酸鈉和氯化鉀，硫酸鈣和氯化鈣總量（0.54％～0.85％）稍高於二級鹽標准。不溶殘渣含量高（1.38％～8.96％），是降低岩鹽質量的主要因素。該礦床BC1級表內儲量為73.6萬噸，預測儲量估計為12億～15億噸。
5.溴和碘
亞塞拜然擁有涌水量為25萬立方米/晝夜、碘和溴含量高的大型地下水源地。碘溴水（又稱工業地下水）的巨大儲量集中蘊藏在巴巴扎南、米紹夫達格、希林、涅夫捷恰拉、比納－戈夫桑、科圖爾達格－卡爾馬斯等水源地。現今還在生產的巴庫和新涅夫捷恰拉兩個碘溴工廠（分別年產碘440噸和800噸，溴4600噸和3000噸），僅僅利用了這種礦產資源的很小一部分儲量。這種工業地下水中還含鍶，現在採用的加工工藝還不能提取出來。
據美國地質調查局的統計資料（U.S.Geological Survey，2009a），亞塞拜然的溴儲量為30萬噸，儲量基礎也為30萬噸，按儲量在美國、約旦、土庫曼、烏克蘭之後，居世界第五位。2008年溴產量估計為2000噸，佔世界第五位。碘儲量17萬噸，儲量基礎34萬噸，儲量僅次於智利和日本，與土庫曼並列世界第三名。2008年碘產量估計為300噸，名列世界第五。
6.硼
在亞塞拜然，有一種特殊而有效的硼礦資源，這就是泥火山的死火山角礫岩。僅僅統計了16個這樣的開采對象，含硼硬石膏（B2O3）的數量就有750萬噸左右，其含量為0.16％。這種火山噴發物中稀有元素的含量高：鋰0.0045％～0.1％，銣0.008％～0.025％，銫0.0025％～0.1％。亞塞拜然境內已查明220多個泥火山。
和無數現代鹽湖和埋藏鹽湖一樣，在納希切萬向斜的鹽類沉積層中發現的硼礦點（久茲恰伊、科赫等），在拉吉奇凹陷及其他構造的邁科普組含石膏砂泥質沉積岩層中發現的硼礦點，都有工業前景。在納希切萬含鹽地層中發現了水方硼石和硼鎂石，在一些小侵入體的接觸帶內發現了硅硼鈣石礦點。在克達別克礦區，電氣石化次生石英岩B2O3含量達8％～9％，岩層厚10～15米。納希切萬地區的達雷達格碳酸砷泉水涌水量大，含硼硬石膏濃度高（800～1200毫克/升），很有價值。納加吉爾泉的硼濃度也偏高（200毫克/升）。
8. 礦產工業
（一）總況：結構與產量
表8－3和表8－4分別列出亞塞拜然礦產工業的結構和主要礦產品的產量，從中可以對亞塞拜然礦產工業的基本面貌有所了解。
表8－3 亞塞拜然2006年礦產工業結構(1)
續表
註：(1)表中資料截至2007年11月，數據單位未標明者，均為噸。(2)有的地名或企業名稱沿用了前蘇聯舊名；(3)估計值，作了四捨五入處理；(4)指生產同一礦產品的所有企業產能總和；(5)指原油分餾能力。
資料來源：U.S.Geological Survey，2009b。
表8－4 亞塞拜然礦產品產量(1)
續表
註：(1)表中資料截至2007年11月底，數據單位未標明者，均為噸。(2)除了表中所列礦產品，亞塞拜然也生產銅、金、鉛、鉬、銀和鋅，以及許多非金屬礦產，但所獲資料還不足以對產量作出可靠估計； (3)估計值，作了四捨五入處理； (4)修正值；(5)表中所列溴、碘產量數字已過時，現在的產量見前文溴碘部分。
資料來源：U.S.Geological Survey，2009b。
從礦業結構和礦產品產量表所列的數字，以及最新報道中的一些統計數字和情況中，我們得出一個明晰的概念：亞塞拜然的礦產工業，從總體來看，呈現出一個蓬勃發展的大好局面。油氣部門的情況前面已經說過，而正是油氣勘查開發在世紀之交取得的重大突破和隨之而來的跳躍式發展，促進並帶動了固體礦產普查勘探和開采加工的發展。主要的金屬和非金屬礦產品，除了極個別例外，近十年來產量都大幅增長，有的在幾年間就翻了一番甚至兩番。
事實上，和其他獨聯體國家一樣，亞塞拜然也同樣經歷過蘇聯解體、國家獨立後那段苦難的歷程。在經濟危機的大背景下，地質勘探工作急劇萎縮，礦產開采大幅縮減，甚至在許多情況下乾脆不開采礦產。現在，總算贏得了礦業復活和振興的新局面，究其原因，除了原有的礦業傳統、有利的地緣政治位置和得天獨厚的資源條件，毫無疑問，與積極有效的招商引資政策有密切的關系。
（二）主要礦業部門概述
1.油氣
亞塞拜然目前從37個陸上油田和17個海上油田開採石油，2008年產量達到4470萬噸，在獨聯體國家中僅次於俄羅斯和哈薩克，居第三位。大部分產量來自海上。亞塞拜然國家石油公司（SOCAR）與多家外國公司組建的亞塞拜然國際經營公司（AIOC）是最主要的生產公司，其產量佔全國產量65％以上（2006年），相信這個比例目前已經升高而且將繼續增大，因為該合資公司開發ACG巨型構造（包括三個大油田）現在僅僅是初期階段。
天然氣產量幾乎全部來自海上，隨著沙赫傑尼茲氣田2007年早些時候正式投入開采，阿國天然氣產量一下子從2007年的98億立方米躍升到2008年的147億立方米。亞塞拜然指望這個超大型氣田的繼續開發使之從天然氣凈進口國轉變為凈出口國。
目前的主打氣田還是巴哈爾雷油氣田，位於阿普歇倫半島南端，其產量幾乎占亞塞拜然天然氣產量的一半。
亞塞拜然有兩個煉油廠，都是老企業，設備陳舊，利用率僅40％，亟須現代化建設。
2.固體礦產
2006年12月，亞塞拜然政府與一些外國公司簽訂了協議，勘查和開發喬夫達克謝梅、蓋達和卡拉巴赫鐵礦床、科赫涅姆登礦田和庫列克恰伊盆地。要求勘查工作進行2年，必要時可再延長16個月。
2007年6月，就大、小高加索和納希切萬地區6個遠景含礦地段金、銅等有色金屬工業儲量的研究、勘探和隨後開發的問題，亞塞拜然與英國投資方的產品分成協議開始生效。這當中包括菲利茲恰伊黃鐵礦型多金屬礦床，喬夫達爾低溫熱液脈含金石英脈型礦床，卡拉達格、哈爾哈爾和賈吉爾恰伊斑岩銅礦床，還有小高加索山脈東北坡一些河流的砂金礦。
再者，前面說到過，亞塞拜然政府將亞塞拜然鋁業公司旗下的明礬石礦山和兩個加工廠一攬子交給荷蘭公司長期管理，謀求利益共享。
此外，亞塞拜然前些年就恢復了大型礦床達什克桑鐵礦、扎格利克明礬石礦床和達什薩拉赫拉膨潤土礦床的開發工作。
從以上已經採取的舉措和有關報道來看，亞塞拜然當前鞏固和發展固體礦產礦物原料基地的方針是：抓住礦產工業發展的有利時機，利用油氣工業復活振興的成功經驗和所創造的資金條件及對固體礦產的旺盛需求，繼續主要採用產品分成協議等有力措施，大膽積極地吸引外資，加速固體礦產普查勘探和開發工作，穩定礦產工業，為進一步發展國民經濟服務。最近幾年要千方百計創造條件開發已經探明的礦產資源，下一步再找新的可滿足市場經濟需要的礦床。
業內權威人士從本國礦產資源實際情況和經濟發展的需要出發，提出了一系列開發建議，實際上也代表了政府的意圖和招商引資的具體方向。這些建議主要是：(1)在開發菲利茲恰伊等一批黃鐵礦型多金屬礦床的基礎上，在亞塞拜然西北部建立大型有色金屬冶金中心； (2) 以達什克桑鐵礦床為依託，在吉揚賈－哈薩克經濟區興建冶金聯合企業； (3)設計並興建採金企業，作為亞塞拜然金礦業的基礎； (4)採用組合方法，對類型相同、相距很近、儲量大、具有工業意義的礦床，特別是斑岩銅、鉬礦床，進行地質經濟評價； (5)開采天然沸石礦床，首先是單斜發沸石含量很高的艾達格礦床； (6)以阿拉茲地區涅格拉姆岩鹽礦床為原料基地，興建大型蘇打廠，生產焙燒蘇打和食用鹽，副產品是冶金氧化鎂和電冶方鎂石； (7) 以阿普歇倫泥火山角礫岩、納希切萬含鹽層和含硼水源地為原料基地，進行工業開發，建立硼生產企業； (8)對碘溴地下水大力進行工業開發，採用先進工藝從中回收鍶和其他稀有元素（В.Баба－заде и др.，2007）。
9. 天人合一的傑作：典型礦床及采礦遺跡
新疆土地遼闊，是一個資源大省區，尤其是礦產資源在全國佔有重要地位。礦產資源開發利用，已經成為新疆經濟發展的支柱產業。在礦山大規模開發的同時，遺留下可貴的采礦遺跡，記述著過去的歷史與消失的寶藏。
（一）阿爾泰山巨大海藍寶石坑——可可托海稀有礦遺跡
位於阿勒泰地區富蘊縣城東北的可可托海鎮，高程 1360 米，遺跡面積約 7 平方千米（圖8-8-1）。典型礦床及采礦遺跡景觀主類，稀有金屬礦。
地質特徵：可可托海礦床發現於 1935 年，經勘探確定為世界級的大型花崗偉晶岩脈稀有金屬礦床，與世界上同類礦脈相比，鈹資源量居第一位，鉭、鈮、鋰、銫資源量位居第三位。礦區面積 7 平方千米，出露和揭露偉晶岩脈共 25 條，其中盲礦脈 14 條。大部分穿入角閃岩、斜長角閃岩，極少數穿入花崗岩和片岩。偉晶岩長10～2000米，一般350～740米，厚1～150米，一般 1 ～ 7 米，個別可達 40 ～ 60 米，垂直埋藏深度達 1000 米以上，一般 100 ～ 200 米。偉晶岩多具帶狀或環帶狀構造，可分 2 ～ 9 帶（圖 8-8-4）。可可托海礦床包括 1、1A、1b、2、2A、2 B、2δ、3、3a、3δ、3B 等礦脈，其中以 3 號礦脈為主體礦脈走向 310°，傾向南西，形態獨特，呈草帽狀，帽高、寬分別為 250 米，帽緣直徑 2000 米，厚 20 ～ 40 米，同心環帶狀構造完美，鍾狀體部分由外向內依次為：
Ⅰ帶 文象及變文象結構中粗粒偉晶岩帶，為次要含鈹礦帶。
Ⅱ帶 細粒鈉長石帶，為主要含鈹礦帶。
Ⅲ帶 塊體微斜長石帶，為鉀長石礦帶。
Ⅳ帶 石英－白雲母帶，含鈹礦帶。獲地質年齡 2.2 億年。
Ⅴ帶 葉鈉長石－鋰輝石帶，為含鈹、鉭、鈮的鋰礦帶。
Ⅵ帶 石英－鋰輝石帶，為含鈹、鉭鈹的鋰礦帶。獲地質年齡 2.1 億年。
Ⅶ帶 白雲母－薄片鈉長石帶，為含鋰、鈹的鉭鈮礦帶。
Ⅷ帶 鋰雲母－薄片鈉長石帶，為含鉭、鈮的鋰礦帶。獲地質年齡 1.2 億年。
Ⅸ帶 塊體石英帶（核），為硅礦帶。
上述各帶除Ⅷ帶呈透鏡體之外，其他各帶都基本為連續環帶狀構造。
帽緣部分（緩傾斜體部分）由上到下依次為：
Ⅰ帶 文象及變文象結構中粗粒偉晶岩帶，礦石品位：手選綠柱石 0.2% ～ 0.4%，總氧化鈹 0.4% ～ 0.6%。含鈹礦帶。
Ⅱ帶 含鈉長石細粒偉晶岩帶，礦石品位：氧化鈹 0.02% ～ 0.04%。
Ⅲ帶 細粒鈉長石帶，礦石品位：氧化鈹 0.06% ～ 0.1%。含鈹礦帶。
Ⅳ帶 塊體微斜長石帶，為鉀長石礦帶。
Ⅵ帶 葉鈉長石－石英－鋰輝石帶，鋰輝石 10%，為鋰礦帶。
Ⅶ帶 鋰雲母－薄片鈉長石帶，為鋰礦帶。
可可托海礦床礦物結晶分異完全，稀有金屬礦化順序清楚，礦物種類齊全，包括變種 76種。主要礦物有：鋰輝石、綠柱石、鈮錳礦－鉭錳礦族，少量礦物有：銫榴石和鉿鋯石。其生產勘探儲量（B 級）：鋰礦石 274.29 萬噸、鉭鈮礦石 48.44 萬噸、鈹礦石 289.56 萬噸。此外偉晶岩中還盛產海藍、碧璽、石榴石、芙蓉石、水晶等多種寶玉石。
可可托海礦床是一個難得的天然礦物博物館，被列入教科書，而享譽世界。其礦石儲量：鈹超大型、鋰大型、鉭中型、鈮小型。礦床成因屬與酸性岩有關的花崗偉晶岩型礦床。
1950 年，3 號脈被正式開采，最初 5 年為中蘇合營，屬井下開采。1955 年，中方獨立經營後轉為露天開采。半個世紀以來，這條礦脈從礦體露頭海拔 1236 米采至海拔 1096 米的礦底深部，垂直深度140餘米，低於額爾齊斯河102米，共采出有用礦石700多萬噸。20世紀60年代，3 號脈提供的大量礦產品，為我國償還了前蘇聯大量的債務，同時也為我國「兩彈一星」的研製作出了重大貢獻。
可可托海露天采礦坑長250米、寬240米，現已採到深約140米，形成13層旋環運礦車道，氣勢頗為壯觀，猶如古羅馬巨型「鬥牛場」。但礦坑已充水深達 90 余米，形成一個美麗的人工湖。
成因分析：有關偉晶岩成因問題的爭論已經持續了近100年，至今仍有很大的分歧。主要有兩種觀點：第一種觀點是由哈克爾（1909年）、尼格里（1937年）和費爾斯曼（1940年）等提出的殘余熔漿結晶成因說，認為偉晶岩是由花崗質岩漿經結晶分異而產生的富揮發分的殘余岩漿－熱液（偉晶岩漿）結晶而成；第二種觀點是由沙萊爾（1925年）、海斯（1925年）和蘭帝斯（1933年）等提出的交代成因說，認為含稀有礦化的偉晶岩，甚至包括文象偉晶岩在內，不是岩漿直接結晶的產物，而是外來熱液交代的結果。作為交代說的一個變種，查瓦里斯基（1944年）提出再結晶說，認為偉晶岩是由細粒岩石受氣液作用，發生再結晶而形成。在長期的爭論中，殘余熔漿結晶成因說占據了優勢，但其中不少人亦不同程度地承認某些交代現象的存在和重要性。而交代論者亦大多認為，文象偉晶岩、塊狀微斜長石帶和石英核等組成的一些所謂簡單偉晶岩，是岩漿—熱液直接結晶的結果，但由鋰輝石、鈉長石、白雲母、石英等組成的共生結構單元是由外來熱液交代而產生。大量的地質、地球化學事實和實驗研究都證明了，偉晶岩的形成過程是十分復雜的，用任何一種簡單的觀點都難以解釋偉晶岩成因的全過程。
朱金初（2000年）根據偉晶岩各共生結構帶的時空關系、礦物的多世代性和礦物中的包裹體等特徵，從岩漿—熱液演化的角度，探討了偉晶岩的成因問題。認為：Ⅰ、Ⅲ帶和部分Ⅱ、Ⅳ帶主要是富水但水不飽和的偉晶岩漿直接結晶的產物；Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ帶是在晶體相、熔體相和流體相三相並存的條件下，即岩漿—熱液過渡階段結晶形成的；Ⅸ帶是在熱液早階段從高溫富硅酸鹽溶質的超臨界流體中結晶出來的；Ⅷ帶和部分Ⅱ、Ⅳ帶則是熱液交代的產物。但交代流體不是從深部外來，而是從偉晶岩漿體系本身在分異演化過程中發生液相分離的結果。
（二）地下噴出的石油：克拉瑪依黑油山
黑油山位於距克拉瑪依市區東北2千米處，面積約0.2平方千米，相對高度只有13米。典型礦床及采礦遺跡景觀主類，石油礦。
地質特徵及成因：「克拉瑪依」是維吾爾語的譯音，「克拉」是黑色，「瑪依」是油，所以克拉瑪依為「黑油」之意，克拉瑪依市即為「黑油市」，其名取自黑油山，如果把黑油山翻譯成維吾爾語應為「克拉瑪依塔格」。
黑油山分布於戈壁灘上，高不過15米，長寬不過40米，只能稱之為小丘，但它是很重要的地質遺跡，在尋找石油時，起著指向作用。黑油山由乾涸的黑色瀝青和少量泥、砂、礫石組成，山頂還有一個黑色原油的噴口，黑黝黝的原油和瀝青尚處於噴溢狀態，大大小小的氣泡大量外溢，氣泡大者直徑數厘米，小者僅幾毫米，油氣的味道間或可聞，實測這是一個原油噴溢的天然露頭。
克拉瑪依油田是中—新生代的陸相油田，生油層位是三疊系和侏羅系，距今大約有1.8億～2億年了，生油層之上覆蓋有白堊紀、第三系的岩層和第四紀的沉積層，厚度達幾百米到千餘米。克拉瑪依—烏爾禾逆沖斷裂成為主要的控油構造，喜馬拉雅後期的構造運動將斷裂延至地表，深埋地下的原油沿斷層向地表不斷噴溢，含瀝青很高的稠油噴發地表後，一方面油氣揮發，留下瀝青膠結由風吹來的泥砂和碎石，日復一日，年積一年，慢慢地便堆積成了黑油山。黑油山是地質演化的遺跡，是石油埋藏的標志，是找油初期的重要信息。
圖8-2-1 獨庫公路地質剖面-1
圖8-2-2 獨庫公路地質剖面-2
圖8-2-3 庫勒湖北上志留統信手剖面（據王寶瑜）
圖8-2-4 祁家溝剖面-1
圖8-2-5 祁家溝剖面-2
圖8-2-6 安集海剖面
圖8-2-7 倉房溝剖面-1
圖8-2-8 倉房溝剖面-2
圖8-2-9 蘆葦溝蛇綠岩實測地質剖面（據王作勛，1990）
圖8-2-10 哈希勒根達坂路線地質剖面圖1. 板岩；2. 黑色凝灰岩；3. 灰色細粒石英閃長岩；4. 花崗岩；5. 黑色安山岩；6. 微晶二長雲母石英片岩；7. 黑雲母角岩；8，9. 黑色二輝橄欖岩；10. 花崗閃長岩；11. 粉砂岩 C1aj—安集海組；D2a—阿克塔斯組；Pt2—那拉提群
圖8-2-11 中國西天山及鄰區構造略圖（據王寶瑜等，1997）
圖8-2-12 昆侖山一喀喇昆侖山構造示意圖
圖8-2-13 喀什至紅其拉甫地質剖面圖（據潘裕生等，1992，修編）
圖8-2-14 二鄉橋中一上石炭統地質剖面圖（據王寶瑜等，1994）
圖8-2-15 拉爾敦達坂附近地質構造剖面圖1. 第四系；2. 玄武岩；3. 閃長岩；4. 石英閃長岩；5. 花崗岩；6. 綠泥斜長片岩；7. 陽起石片岩；8. 石英片岩；9. 大理岩化灰岩；10. 花崗質片麻岩；11. 眼球狀混合片麻岩；12. 斜長角閃岩；13. 條帶狀混合岩；14. 花崗混合岩；15. 糜棱岩；16. 斷層
圖8-2-16 拉爾敦達坂防雪走廊東出口附近發育的大型桿狀「A」線理
圖8-2-17 白楊溝火山岩剖面-1
圖8-2-18 白楊溝火山岩剖面-2
圖8-3-1 奇台硅化木園-1
圖8-3-2 奇台硅化木園-2
圖8-4-1 天山1號冰川-1
圖8-4-2 天山1號冰川-2
圖8-4-3 慕士塔格峰冰川-1
圖8-4-4 慕士塔格峰冰川-2
圖8-4-5 慕士塔格峰冰川地貌素描圖
圖8-4-6 慕士塔格峰冰川分布圖
圖8-4-7 慕士塔格峰冰川素描圖
圖8-4-8 奧依塔克冰川-1
圖8-4-9 奧依塔克冰川-2
圖8-4-10 天池-1
圖8-4-11 天池-2
圖8-4-12 天池地貌略圖
圖8-4-13 天池附近第四紀冰川遺跡素描圖
圖8-4-14 喀納斯國家地質公園-1
圖8-4-15 喀納斯國家地質公園-2
圖8-4-16 烏禾爾魔鬼城-1
圖8-4-17 烏禾爾魔鬼城-2
圖8-4-18 哈密魔鬼城-1
圖8-4-19 哈密魔鬼城-2
圖8-4-20 哈密南湖大峽谷-1
圖8-4-21 哈密南湖大峽谷-2
圖8-4-22 哈巴河鳴沙山-1
圖8-4-23 哈巴河鳴沙山-2
圖8-4-24 木壘鳴沙山-1
圖8-4-25 木壘鳴沙山-2
圖8-4-26 巴里坤鳴沙山-1
圖8-4-27 巴里坤鳴沙山-2
圖8-4-28 塔克拉瑪干沙漠沙丘
圖8-4-29 塔克拉瑪干沙漠沙丘及沙漠公路
圖8-4-30 庫木庫里沙漠——世界最高的沙漠及沙子泉素描圖
圖8-4-31 獨山子泥火山口分布圖
圖8-4-32 獨山子泥火山-1
圖8-4-33 獨山子泥火山-2
圖8-4-34 獨山子泥火山地區構造剖面示意圖（王道、李茂瑋、李錳等）
圖8-4-35 烏蘇泥火山分布簡圖
圖8-4-36 烏蘇泥火山-1
圖8-4-37 烏蘇泥火山-2
圖8-4-38 B5煤層與泥火山關系示意圖（據新疆烏蘇市南地熱資源勘查報告）
圖8-4-39 博樂怪石溝-1
圖8-4-40 博樂怪石溝-2
圖8-4-41 庫車天山神秘大峽谷-1
圖8-4-42 庫車天山神秘大峽谷-2
圖8-4-43 庫車縣第三系直立岩層素描圖
圖8-4-44 庫車鹽水溝景區-1
圖8-4-45 庫車鹽水溝景區-2
圖8-4-46 庫車紅山石林景區-1
圖8-4-47 庫車紅山石林景區-2
圖8-4-48 溫宿博孜墩鹽山-1
圖8-4-49 溫宿博孜墩鹽山-2
圖8-5-1 烏什縣九眼泉-1
圖8-5-2 烏什縣九眼泉-2
圖8-5-3 博斯騰湖-1
圖8-5-4 博斯騰湖-2
圖8-5-5 羅布泊周圍地區地質簡圖（據郭召傑、張志誠）
圖8-5-6 開都河曲
圖8-6-1 卡拉先格大斷裂-1
圖8-6-2 卡拉先格大斷裂-2
圖8-7-1 塔克拉瑪干沙漠公路
圖8-8-1 可可托海稀有金屬礦床地形地質圖
圖8-8-2 可可托海采礦遺址-1
圖8-8-3 可可托海采礦遺址-2
圖8-8-4 可可托海綜合稀有金屬礦床3號脈地表平面地質圖
圖8-8-5 克拉瑪依黑油山-1
圖8-8-6 克拉瑪依黑油山-2
10. 泥火山——天然氣水合物存在的活證據
沙志彬 張光學 梁金強 王宏斌
第一作者簡介：沙志彬，男，1972年出生，高級工程師，主要從事石油地質和天然氣水合物的研究。
（廣州海洋地質調查局 廣州 510760）
摘要 海底天然氣水合物大多與通過切穿沉積蓋層的斷裂的上升烴類流體相關，這些高滲透帶包括泥火山和底辟等侵入構造，所以泥火山、底辟和海底斷裂等構造周圍可能賦存水合物；實際鑽探結果也證實，泥火山和水合物的形成與聚集有較為密切的關系。泥火山，它是地層內部圈閉氣體由於壓力釋放上沖的結果，也是氣體向上運移的通道。文章初步總結了泥火山與水合物的成礦關系，認為泥火山是水合物賦存的標志之一，是水合物存在的活證據。本文對我國泥火山與水合物的發育和賦存進行了分析預測，並對泥火山構造中水合物的成礦模式進行了初步探討。
關鍵詞 泥火山 天然氣水合物 成礦模式
1 前言
泥火山，是頂部帶有漏斗狀火山口並具有通向深部的管孔，可湧出混有泥質粘土質沉積物的水、氣的大型圓錐形山丘，它的形成與烴類滲出物相關。泥火山跟泥底辟一樣，都是地層內部圈閉氣體由於壓力釋放上沖的結果，同時它也是氣體向上運移的通道。
1984年Ginsburg 等地球物理學家第一次提到了水合物與海底泥火山的關系問題，此後陸續發現了裏海、黑海、挪威海、地中海、巴貝多近海、奈及利亞近海和墨西哥灣的水合物普遍有存在於泥火山或泥底辟附近的現象，這些現象說明泥火山與水合物的賦存關系密切，可以認為泥火山是水合物賦存的標志之一，是水合物存在的活證據。
被動陸緣內巨厚沉積層塑性物質及高壓流體、陸緣外側火山活動及張裂作用，可形成大規模的泥火山或底辟構造，這些構造能使構造側翼或頂部的沉積層傾斜，便於流體排放形成天然氣水合物。Reed 等（1990）認為，沉積物負荷和甲烷的產生相互結合促進了泥火山的發育或有助於附近泥底辟的演化，隨著甲烷的聚集濃度增加導致了水合物的形成，而且有利於水合物的發育。目前，世界海洋中成規模的水合物產地共有五處，綜合分析結果表明，水合物主要聚集於活躍的流體逸出環境中，是由微生物成因的甲烷氣沿斷層、節理、底辟構造或通過泥火山作用向上運移形成的。
2 與天然氣水合物有關的泥火山
裏海：1979年，在南裏海的海洋考察中偶然發現了水合物，目前裏海發現了50多個泥火山水合物分布區（圖1）。1986、1988年，蘇聯組織了調查，在南裏海盆地的兩座海底泥火山上取得27個樣品，有24個見到水合物（Buzdag泥火山的20個的重力岩心中有19個觀察到了水合物，Elm泥火山的7個重力岩心中有5個發現了水合物。），水合物含量為2%～25%，氣體成分以烴類為主，甲烷、乙烷含量比較高。據推測，在深水區的泥火山有60座以上，存在水合物的區域面積可能不小於30000km2。
圖1 南裏海泥火山區天然氣水合物的位置
（據Ginsburg 等，1992）
1—在泥火山處發現的天然氣水合物（A—Buzdag，B—Eim）；2—未發現天然氣水合物的泥底辟（C—A bikha Swell處於無名泥火山，D⁃Deverny）；3—海底泥火山；4—天然氣水合物分布區邊界
Fig.1 Locations of gas hydrates in mud volcano areas of the South Caspian Sea（after Ginsburg et al.，1992）
黑海：俄羅斯曾對黑海3個與水合物有關的流體逸出構造地區進行了調查，這些地區以含水合物泥火山和泥底辟為特徵，在Sorokin海槽泥火山、Kovalevsky泥火山及Crimea半島西坡的流體逸出構造的沉積物中都發現了水合物。在Sorokin海槽泥火山沉積物中，觀測到氣體水合物約2～3m 厚，呈塊狀和板狀，直徑達5cm，與海底沉積物地層亞平行；在中部Kovalevsky泥火山的沉積物中觀測到了水合物的斑狀構造，水合物基本上是等體積的捕虜體，長5cm，呈雪白色；在Crimea半島的西部陸坡，TTR11（UN ESCO培訓調研計劃）航次調查用箱式取樣器也採集到了水合物，這是首次在此發現水合物，其沉積物是被極細小的水合物膠結在一起的塊狀構造（Konyukhov等，1995；Ginsburg等，1990；Ginsburg和Soloviev，1994；Ivanov等，1998）。1996年「Gelendk」號的TTR⁃6航次在Sorokin海槽一典型的底辟構造進行采樣，該底辟構造由從底辟脊頂和側翼隆升至海底的泥火山和泥底辟組成（圖2），結果在15個岩心樣品中12個取樣站位的岩心中發現有異常高的氣體含量，且在5個含有泥質角礫岩的岩心中均觀察到了水合物，一些岩心中還發現被碳酸鹽物質輕微膠結的小貽貝殼和細菌族的存在。
圖2 Sorokin海槽內的PS⁃256底辟構造中的泥火山
（據M.K.Ivanov等，2000）
Fig.2 The mud volcano of the PS⁃256 diapir structure in the Sorokin trough（after M.K.Ivanov et al.，2000）
圖3 巴倫支海泥火山A的淺層剖面
（據D.Long等，1993）
Fig.3 Sub⁃bottom profile of mud volcano A in Barents Sea（after D.Long et al.，1993）
巴倫支海：德國科學家Solheim和ElverhØi（1993）發現巴倫支海74°55'N⁃27°36'E水深大約340m的海底存在著一大群泥火山。從泥火山口A的淺層剖面（圖3）可以看到兩個隆起的丘狀體，其中一個從底部隆升了近20m，到達火山口附近。火山口周圍海底平坦，靠近火山口具有一薄而不均勻的沉積蓋層。從多波束調查結果發現，內部丘狀體具有雜亂的反射特徵，但聲波無法穿透火山口底部，這些特徵被認為主要是受包括位於水合物帶之下氣體的聚集所致（Dillon和Paull，1983）。對該區調查結果認為數個火山口內的地形高處（由稜角狀的岩石組成，局部隆升於火山口壁圍岩之上）是水合物丘狀體，在火山口形成之後氣體仍持續不斷地流動，而儲存於淺層附近的水合物儲集層是影響底層水體溫度變化及引起甲烷以季節性大量釋放的原因。另據報道，南巴倫支海水合物分布范圍超過55km2（Laberg和Andreassen，1996）。
3 與泥火山相關的水合物特徵
與泥火山相關的水合物有許多共同特徵，如水合物包裹體都呈白色或灰白色，具有片狀晶形，在沉積物中無定向分布。沉積物中的水合物含量從1%～2%至35%不等，並且在整個泥火山地區以及在深度上都有變化。1998年，在地中海進行的MEDINAUT海底勘查中，深水潛艇發現海底多處富含CH4的泥火山口和冷噴溢口，它們周圍有自生碳酸鹽殼生長，它們在活動的泥火山口周圍可形成碳酸鹽台地、圓丘或放射狀丘。1999年，Lein等通過對泥火山含甲烷沉積物中流體性質的研究，發現所有典型含水合物的泥火山沉積物的孔隙水特徵都比周圍沉積物氯含量要低。對挪威海Hakon Mosby 泥火山的研究表明，海底泥火山結構中地溫梯度的變化規律十分明顯：泥火山中央為明顯的地溫梯度高值，地溫梯度隨著距泥火山中心距離的增大而減小，泥火山外達到一個常值。同時，水合物聚集具有同心帶狀結構，由熱的上升流體流控制。從泥火山流體周圍的新沉積物中流出的水參加了氣體水合物的形成，而泥火山的大小和形狀對水合物賦存形態也有較強的控製作用。
在泥火山構造中，BSR 同樣可以指示水合物的存在，但BSR 與水合物並非一一對應的關系。例如，裏海泥火山含有水合物的地層中均無BSR相對應；而巴拿馬北部近海泥火山發育區，水合物與BSR則呈一一對應關系，並且泥火山與BSR都集中分布於受逆斷層控制的斜脊中。研究結果表明，在泥火山噴發過程中，泥石流在幾天或更短的時間內就會形成幾十米的蓋層，沉積物厚度的改變引起水合物平衡條件發生變化，水合物分解釋放出甲烷氣。在此情況下，通常可以觀察到BSR。
4 賦存在泥火山水合物中的甲烷量
甲烷是與泥火山相關的水合物中的主要成分，為了估算全球泥火山中甲烷聚集量，首先要確定局部聚集的甲烷量，其次確定含水合物泥火山的數量。
Ginsburg、Soloviev等（1999）估算了裏海Buzdag泥火山和挪威海Hakon Mosby泥火山水合物中的甲烷量。對Buzdag泥火山，用假設的泥火山面積、粘土角礫中的平均水合物含量和含水合物帶的厚度的甲烷量為3×108m3。同樣用體積方法對Haakon Mosby 甲烷量的估算值為（3～4）×108m3，但考慮了所觀察的氣體水合物呈帶狀分布的特徵。對這兩個泥火山的泥角礫和周圍原沉積物中的水合物分布也作了很好的研究，其中20個岩心來自Buzdag（19個含水合物，平均氣體水合物體積含量為15%），27個來自Haakonmosby（16個含水合物，體積含量為1.2%）。所以估算的局部泥火山的甲烷聚集量為n×108m3是現實的，兩種估算結果都認為1m3的水合物含160m3的STP氣體（Sloan，1990）。
Weeks（1974）、Milkov（2000）根據已查明存在泥火山地區的泥火山密度的觀察結果，估計了全球泥火山的數量為103～105個。然而，並不是所有的海底泥火山都含氣體水合物，在巴貝多近海鑽探了5個泥火山，但只有Atalante 含水合物（Lance 等，1998）；在黑海的深水區，對8個泥火山進行了采樣，只有2個（MSU 和Tredmar）含水合物；在地中海的Olimpi 鑽探了23個泥火山和底辟，雖然孔隙水指示這些泥火山中存在水合物，但沒有發現水合物（De Lange，Brumsack，1999）；在地中海的Anaximander 鑽探了6個泥火山，只在Kula發現了水合物。所以，全球含水合物泥火山的數量可能只佔深水泥火山總量的10%左右（即102～104個）。
最後，把單個海底泥火山中聚集的甲烷氣體水合物數量的估算與全球含水合物的泥火山數量結合起來，得到氣體水合物中的總甲烷量為n×（1010～1012）m3。這是初步的估算結果，但不管如何，它們的儲量都很可觀。
5 泥火山與天然氣水合物成礦地質模式
圖4 Hakon Mosby泥火山的水合物與鑽孔分布圖
（據G.D.Ginsberg等，1999）
Fig.4 Distribution of gas hydrates and drilling holes in Hakon Mosby Mud Volcano（after Ginsburg et al.，1999）
G.D.Ginsburg等（1999）研究了挪威海Hakon Mosby泥火山與水合物的成礦關系，該泥火山直徑約200m。從平面圖（圖4）可以看出（圖中a 為無水合物區；b—d 為水合物發育區：b含量為0～10%，c含量為10%～20%，d，少量；虛線所示為水合物外圍邊界；空心圓表示未發現水合物站位；實心圓為發現水合物站位；實心正方形為海底即見到水合物的站位。），泥火山中心最熱處不發育水合物，往外側逐漸發育水合物；距離泥火山中心較遠的地方，沉積物中水合物含量一般在0～10%之間（平均為5%），再往外就到了水合物含量的最高值區（平均為10%～20%）。37、38、40鑽孔位於水合物沉積區內，28、45鑽孔位於水合物高值區內；其中，45鑽孔中還觀察到塊狀水合物樣品，長度從0～225cm不等。
A.V.Egorov等（1999）在對Hakon Mosby泥火山地區水合物研究後提出泥火山構造中水合物的成礦模式（圖5）。該模式認為：海底存在的水合物能夠在沒有任何溫熱或上升海水的情況下產生甲烷氣柱，氣柱的上部邊界由底部氣流的速率和縱橫方向上的擾動⁃擴散系數決定。統計結果顯示：泥火山上的甲烷氣柱一般不超過10m。泥火山上水柱樣品表明火山表面上60m乃至80m處甲烷氣的濃度均較高，並且在火山表面至少有50m的溫度正異常。
圖5 Hakon Mosby泥火山水合物分布模式
（據A.V.Egorov等，1999）
Fig.5 The model of Hakon Mosby Mud Volcano and gas hydrates（after A.V.Egorov et al.，1999）
Milkov等（2002）則根據流體遷移模式和水合物在穩定帶（GHSZ）內聚集的特徵，討論了水合物在泥火山地質構造條件下的水合物聚集與賦存狀況，提出構造圈閉型水合物成礦模式（圖6）。泥火山作用下的天然氣水合物明顯地賦存在經受過快速坳陷的含有巨厚年輕沉積層內，埋深不大，在黑海和墨西哥灣都發現了大量的此類水合物。該類型礦藏主要由熱成因氣、生物成因氣或者混合氣從較深部位的含油氣系統沿斷裂、泥火山或其它的構造通道快速運移至水合物穩定域中，同時還受流體通道的幾何形態、流體的流速、天然氣的組成和溫壓場等因素控制，造成水合物通常位於活動斷裂附近和泥火山口，所以可能在海底或較淺的沉積物中獲得樣品。這類水合物礦藏沉積物中水合物的含量通常較高，因而具有較高的資源密度和開采價值，開發與生產的成本也較低。
6 我國的泥火山與水合物的關系遠景前瞻
東海外陸架和沖繩海槽西坡上部高解析度地震、多波束和聲學資料都顯示在海槽中段發育有海底泥火山，它們呈直徑為數十到數百米、高度在數米到40m之間的沉積物隆起。泥火山的地震資料發現振幅異常和特殊地震相，說明泥火山的沉積物中含有氣體，表明天然氣或流體滲透與泥火山的形成有一定關系。這些泥火山還與出現在沿沖繩海槽西坡的正斷層相關，這些正斷層正是流體運移的通道。Yin P 等（2003）認為這些泥火山的泥和流體的來源比較深，年代也較早，但其滲透過程目前可能仍在進行，而且其活動很可能與水合物的形成與分解有關。
圖6 構造圈閉型的泥火山水合物成礦地質模式
（據Milkov等，2002）
Fig.6 The model of Mud Volcano and gas hydrates in structural trap（after Milkov et al，2002）
近年來，廣州海洋地質調查局在南海北部陸坡開展地質與地球物理調查，發現了與水合物有關的似海底反射波（BSR）、甲烷高含量異常、氯離子和硫酸根濃度異常、碳酸鹽結殼和甲烷礁等重要的地球物理與地球化學證據，表明南海北部陸坡具有良好的水合物成礦遠景。盡管沒有找到與水合物有關的泥火山，但是發現同是在活躍流體逸出環境中形成的底辟構造在陸坡區內比較發育；其中，有35%左右的底辟構造與BSR相伴生，這些底辟構造中可能存在水合物；而這些底辟多數可能為泥底辟，如果溫壓條件有大的改變，造成水合物溢出的話，很可能會形成泥火山。因此，將來我們可以在發現底辟構造的區域除進行多道高解析度地震勘探外，最好利用其它地球物理勘探方法（例如淺層剖面、單道地震測量、旁側聲納、多波束和海底攝像）來進行綜合調查，查找周圍是否存在泥火山構造，進而確定是否存在水合物。隨著勘探和研究的不斷深入，相信不久的將來，在南海會發現水合物，並且能夠找到與水合物相關的泥火山。
7 認識與討論
泥火山構造是地層內部圈閉氣體由於壓力釋放上沖的結果，又可以是深部氣源向上運移提供良好的通道，使氣體能夠在合適的溫壓環境下聚集成礦，為水合物的形成創造良好的構造條件；另外，泥火山是海底流體逸出的表現，受到快速的過冷卻作用往往在其周圍可見到水合物的出現，故一定程度上它揭示了地層之下是否賦存水合物。
保守估計，全球含天然氣水合物的泥火山數量可能只佔泥火山總量的10 %左右（102～104個），但是它們所包含的總甲烷量卻很可觀，約為n×（1010～1012）m3。
盡管如此，泥火山構造與水合物的形成及分布密切關系是顯而易見的。如果發現了泥火山構造，就很可能找到水合物的存在。因此，研究泥火山與水合物的成礦關系，對了解海底水合物的發展變化規律、成礦遠景以及對水合物的地球物理勘查方向都具有重要的指導意義。
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Mud Volcano—One Live Evidence of The Existence of Gas Hydrates
Sha Zhibin Zhang Guangxue Liang Jinqiang Wang Hongbin
（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）
Abstract：Marine gas hydrates are mostly related to the lifting hydrocarbon flow through the various fractures in the sediment.The intrusion—related structures such as the mud volcano and the diapir are also the high permeable zone of fluid flow.So there are potentially distributed marine gas hydrates around the mud volcano，the diapir and fault fracture.Results of drilling are proved that there are close relationships between the form and accumulation of gas hydrates and mud volcano.The mud volcano can be regarded as the result of the pressure of inner gases upthrusted from the lower strata，and the migration of gases from deeper strata.The mineralization relationships between the gas hydrates and the mud volcano are summarized in primary in this paper，which suggest that mud volcano is one of the signs and alive evidence of the existence of gas hydrates.The mud volcano and gas hydrates are predicted in China.In addition，the mineralization model of gas hydrates in the structure of mud volcano are construed in this paper.
Key words：Mud volcano Gas hydrates Mineralization model