組成

海底天然氣水合物是一種在低溫(-10～+100C)和高壓(1～9Ma)條件下由氣體和水合成的類冰固態物質,具有極強的儲載氣體的能力,一個單位體積的天然氣水合物可儲載100～200倍于這個體積的氣體儲載量。天然氣水合物中的有用組分主要為甲烷,此外還含有少量的H2S、CO2、N2和其它烴類氣體。

分布

發育天然氣水合物的地點主要分布在北半球,以太平洋邊緣海域最多,其次是大西洋西岸。從構造環境來看主要分布大陸邊緣:一類是分布在被動大陸邊緣的大陸斜坡和坡腳,另一類是分布在活動邊緣增生楔發育區。目前已通過鉆探發現和根據BSR(海底模擬反射層)推測的天然氣水合物地點有57處,其中太平洋25處,印度洋1處,北極海6極,南大洋6處,大西洋17處,湖沼區(黑海、貝加爾湖)2處。但是對占大洋大部分面積的深海洋盆中的天然氣水合物分布情況目前還知之甚少。造成這種情況的原因在于目前所從事天然氣水合物調查的區域還沒有涉足洋盆。

形成

形成天然氣水合物的必要條件包括:富含有機質的沉積物中充有間隙水,深水區的水動力處于滯流狀態,存在生物成因的氣體或者有從下伏地層進入的熱解成因氣體,同時具備特定的壓力與溫度條件。天然氣水合物的形成可能有兩種成因模式: 天然氣水合物為先存天然氣儲集層的一部分，后因溫度或孔隙壓力的有利而在原地固結轉變為氣水合物；微生物成因氣或熱解成因氣從下部運移至氣水合物穩定帶而形成氣水合物

資源潛力與環境問題

與常規天然氣氣田儲量相比,海底天然氣水合物中潛在天然氣資源量極其巨大。根據國際天然氣潛力委員會的初步統計，世界各大洋天然氣水合物的總量換算成甲烷氣體約為1.8-2.1 x 1016m3，大約相當于全世界煤、石油和天然氣等總儲量的兩倍。被認為是一種潛力很大的、可供21世紀開發的新型能源。另一方面，海底天然氣水合物作為潛在地質災害與全球氣候變化的不穩定因素也引起了科學界的高度關注。