天然气水合物以其在资源、环境和全球变化中的重要意义而引起世界各发达国家的高度重视。调查资料显示,天然气水合物的发育和赋存明显受地质条件控制,一些活动和非活动大陆的特殊地质单元,如增生楔、泥火山、泥底辟、海底滑塌体均有利于水合物的发育和赋存。　　 本论文利用南海北部陆坡的高分辨率地震调查资料以及其它野外实测资料,对南海北部陆坡天然气水合物发育和赋存的地质条件进行了深入和系统研究。识别T1、T2、T3、T5、T6、和T7共六个特征明显的反射界面,建立了Ⅰ(T0～T3)、Ⅱ(T3～T5)、Ⅲ(T5～T7)三个地震超层序,并进一步在超层序Ⅰ(T0～T3)中划分出A(T0～T1)、B(T1～T2)、C(T2～T3)三个地震层序,在超层序Ⅲ(T5～T7)中划分出E(T5～T6)、F(T6～T7)二个地震层序。通过对高分辨率地震剖面BSR、波速异常、AVO属性、振幅及波阻抗等地球物理特征的解释与研究,认为:南海北部陆坡存在天然气水合物赋存的多种地球物理证据,局部区域多种地球物理异常证据能够相互叠合和印证,显示南海北部陆坡存在天然气水合物的可能性较大。　　 论文利用野外实测热流资料,对南海北部陆坡局部区域海底热流进行了计算,编制热流分布图。把海底热流分布图与该区BSR分布范围进一步叠和发现,BSR主要分布在海底热流等值线较为密集的区域。上述现象反映了海底热流对水合物赋存具有明显的控制作用。　　 论文还针对海底坡降、断层等地质因素与水合物发育与赋存开展了相关研究。统计显示,BSR测线段对应的平均坡降为9.89×10-2,相对非BSR测线段对应的平均坡降高,该结果表明海底坡降是水合物赋存控制因素之一；通过“构造强度”概念的引进和算法的设计,论文计算了南海北部陆坡D区的构造强度,结果表明:构造强度的次高值区与BSR分布具有良好的对应关系。构造强度次高值一般位于大的控盆断裂的侧缘,次级断层发育,地层具有一定的坡度,十分有利于游离气的侧向运移,因而构造强度的次高值区,往往是水合物聚集成藏的有利部位。“构造强度”概念的引进和算法的设计,第一次定量证明了海底深部断裂和浅部断层的发育,能够对深部裂解气起到很好的疏导作用,有利于深部气体向上运移和水合物聚集成藏；　　 天然气水合物发育及成藏地质背景研究的基础上,论文主要针对泥底辟(泥火山)与构造坡折带两种地质单元中天然气水合物成藏的地质模式开展了研究。研究表明:南海北部陆坡底辟构造广泛发育,在一些浅层断层不发育的地区,底辟构造对深部气体就起到了至关重要的向上运移及疏导作用。南海北部陆坡底辟构造与BSR发育具有较高的相关性,底辟构造能够把中深部地层的气体运移到浅部地层,在合适温度压力条件下,形成天然气水合物。　　 构造坡折带是层序地层学的一个重要概念,构造(断裂)坡折带是油气藏形成的极有利地带。本论文首次把“构造坡折带”引入到天然气水合物的研究中,并初步对构造坡折带中水合物成藏模式进行了探讨。认为:构造坡折带的构造格局,主要从以下几方面为天然气水合物的形成和聚集提供了构造上的便利因素:一是深部断层为深层气体的向上运移提供了良好的通道,有利于深部气源向上运移；二是构造坡折带是砂岩厚度和砂岩层数的加厚带,沿坡折带走向分布的砂岩体可以为气体侧向运移提供了良好的疏导系统；三是构造坡折带中较大坡降和连续增加的水深能够形成一个连续变化的温压场环境,游离气运移到适宜的温压场中则形成水合物；并且,构造坡折带往往也是有机质和微生物集中的场所,该场所能产生大量的生物气,为天然气水合物的形成提供了充足的物质基础。