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南海北部神狐海域钻探获得的水合物中天然气组分以甲烷为主，为典型干气，气体甲烷碳氢同位素组成揭示天然气为典型的生物成因，为二氧化碳还原形成。南海北部地区在硫酸盐-甲烷还原界面（SMI）以下进入生物甲烷生成阶段，盐度适中，适宜产甲烷菌等菌群的生存和生物甲烷气的生成，埋深200～1500 m层段是生物甲烷的主要生成阶段。中新世中晚期、上新世和第四纪沉积物以泥为主，部分层段为砂泥岩互层，有机质丰度较高，类型好，热演化程度低，生物气生成条件优越，可为浅部天然气水合物的形成提供充足的气源。