在前期大量地球物理调查和分析的基础上，我国于2007年在南海北部神狐海域开展了首次天然气水合物钻探，成功采获了水合物样品。钻探结果一方面验证了钻前预测的有效性，但也与预测存在不同程度的偏差:8口钻井的钻探结果显示，位于钻探区西北部的3口钻井获得了水合物样品，且具有异常高的水合物饱和度;另外5口均则未钻遇水合物，随钻测井结果也未见与水合物相关的反射特征。这些偏差反映出神狐海域天然气水合物的成藏模式与规律还需深入研究。　　那么，地球物理方法预测产生误差的原因是什么？神狐海域天然气水合物是如何分布的？控制其分布的因素和规律又有哪些？为此，本论文针对钻井预测存在的偏差，开展钻探区内水合物分布规律的研究。　　本文对南海北部神狐海域二维、三维地震资料，采用了基于AVO理论的叠前地震反演，获得了一批关于神狐水合物的AVO属性和岩性参数变化量，以及海底浅层的物性参数。在此基础上，首先分析了区内天然气水合物形成的地球物理反射特征;然后通过属性分析获得的流体检测结果，系统识别了与水合物形成、赋存相关的流体运移通道，并尝试对其进行分类和运移效果评估;再次将地层反演结果用于地震综合解释，结合构造、沉积等理论方法，首次发现了神狐海域天然气水合物储集构造单元;最后，通过综合分析反演、解释结果，并结合水合物油气系统理论，探讨和总结了影响水合物分布的主控因素，以及神狐海域天然气水合物成藏机制。　　研究取得如下认识:①神狐海域天然气水合物形成和赋存沉积单元具有明显的断续分布特征，呈带状分布于海底峡谷脊部;②水合物分布受不同流体运移类型对水合物形成、赋存产生的影响，神狐钻探区南北具有明显差异，南部以穹顶状“气烟囱”为主体的气体逃逸型流体运移类型无法保证水合物所需的充足气源供给，未形成明显水合物藏，北部则主要分布以花冠状“气烟囱”为主体的扩散型流体运移类型，为稳定带内水合物形成和富集提供了良好的气源供给，形成了稳定的水合物藏;③综合考虑地质解释及叠前反演结果，首次发现了神狐海域北部存在的侵蚀-再沉积事件，其结果是在钻探区北部形成了两套垂向叠置的沉积单元，水合物便赋存与下部的、孔隙空间相对较大的沉积单元Ⅰ中;④侵蚀-再沉积形成的两套垂向叠置沉积单元被区内海底峡谷侵蚀搬运至下部，余下部分断续分布于峡谷脊部。综上所述，神狐钻探区内流体运移类型和沉积过程的南北差异，控制了水合物分布表现出明显的南北分区特征，而有利储集体（沉积单元Ⅰ）的间断分布，又控制了水合物分布的不连续性。这些认识为神狐海域天然气水合物成藏研究提供了新的视角和思路，为南海北部海域或更大范围的天然气水合物勘探与识别提供了参考。