天然气水合物广泛发育于海洋以及陆地永冻层之中(Matsumoto et al.,2011),是一种具有巨大潜力的新能源矿产(刘玉山和吴必豪,2011).因此,世界各国均高度重视天然气水合物的调查研究,如美国、日本、德国、印度、加拿大等都制定了各自的天然气水合物开发计划,加紧调查、开发和利用研究(Koh et al.,2012).2008～2009年中国成功地在南祁连盆地木里坳陷钻获了天然气水合物(祝有海等,2009).近年来,为进一步查明南祁连盆地木里坳陷天然气水合物资源潜力和成藏规律,依托相关地质调查和国家自然科学基金项目对该区天然气水合物储层特征进行了调查研究,在水合物储层岩石学和储集空间等方面取得了一些成果和认识. 天然气水合物及其异常现象主要产出在冻土层下130~400m 之间，其层位属于中侏罗统江仓组（祝有海等，2009）。根据岩性和天然气水合物产出状态的不同，天然气水合物储集层可以分为以裂缝为主要储集空间的泥岩和油页岩储层以及以裂缝和孔隙为储集空间的砂岩储层。 泥岩和油页岩储层岩性为深灰色、灰黑色、黑褐色泥岩和油页岩，局部夹薄层粉砂岩，页理及裂隙发育，并充填方解石，主要矿物组分为层状硅酸盐粘土矿物高岭石、伊利石、蒙脱石等（>50％），同时含有一些非晶质矿物（>20%）和石英颗粒（>10%），部分样品还含有少量白云石、方解石、黄铁矿等碎屑矿物。泥岩和油页岩储层基本不发育孔隙，其储集空间主要为裂缝，天然气水合物呈白色薄冰状固体赋存其中。 砂岩储层岩性主要为灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩和中砂岩，局部裂隙发育，甚至整个岩芯发生破碎，裂缝充填物为方解石。组成岩石的碎屑颗粒主要为石英，含量一般大于70%，其次为岩屑，含量一般大于20%，长石含量较少，一般小于10%，填隙物中杂基主要为泥质，含量一般在5%左右，充填大部分粒间孔，胶结物主要为菱铁矿、铁白云石、黄铁矿，偶见次生高岭石、次生石英加大。砂岩储层储集空间除了构造控制的宏观裂缝外，还包括粒间孔、溶蚀孔和微裂缝，但是由于强烈的压实作用以及泥质杂基的充填，孔隙和微裂缝对储层储集空间的贡献相对较低，在裂缝不发育的砂岩中，孔隙度一般小于15%，渗透率小于20 毫达西，按照油气储层划分标准，属于低孔低渗储层。因此，砂岩储层天然气水合物储集空间主要为裂缝，其次为孔隙。通过对天然气水合物储集层岩石学特征分析，泥岩和油页岩储层基本不发育孔隙，在砂岩中受矿物组成、泥质杂基的发育以及压实作用的制约，孔隙发育相对较差，因此祁连山冻土区天然气水合物储集层储集空间主要为受区域断裂控制的裂缝系统。