甲烷水合物系什麼东西

甲烷氣水包合物（Methane clathrate），也稱作甲烷水合物、甲烷冰或可燃冰，為固態形式的水於晶格（水合物）中包含大量的甲烷。最初人們認為只有在太陽系外圍那些低溫、常出現冰的區域才可能出現，但後來發現在地球上許多海洋洋底的沉積物底下也含有大批的蘊藏量。

甲烷氣水包合物在海洋淺水生態圈中是常見的成分，他們通常出現在深層的沉澱物結構中，或是在海床處露出。甲烷氣水包合物據推測是因地理斷層深處的氣體遷移，以及沉澱、結晶等作用，於上昇的氣體流與海洋深處的冷水接觸所形成。

在高壓下，甲烷氣水包合物在 18 °C 的溫度下仍能維持穩定。一般的甲烷氣水化合物組成為 1 莫爾的甲烷及每 5.75 莫爾的水，然而這個比例取決於多少的甲烷分子「嵌入」水晶格各種不同的包覆結構中。據觀測的密度大約在 0.9 g/cm³。一公升的甲烷氣水包合物固體，平均來講，包含 168 公升的甲烷氣體（在標準溫度／壓力(STP)下）。

甲烷形成一種結構一型水合物，其每單位晶胞內有兩個十二面體（20 個端點因此有 20 個水分子）和六個四面體(tetrakaidecahedral)（24 個水分子）的水籠結構。其水合值（hydratation value）20 可由 MAS NMR 來求得。[1] 甲烷氣水包合物頻譜於 275 K 和 3.1 MPa 下記錄，顯示出每個籠形都反映出峰值，且氣態的甲烷也有個別的峰值。

甲烷氣水包合物受限於淺層的岩石圈內（即 < 2000 m 深）。此外，發現在一些必要條件下，惟獨在極地大陸的沉積岩，其表面溫度低於 0 °C，或是在水深超過 300 m ，深層水溫大約 2 °C 的海洋沉積物底下。大陸區域的蘊藏量已確定位在西伯利亞和阿拉斯加 800 m 深的砂岩和泥岩床中。海生型態的礦床似乎分佈於整個大陸棚（如圖），且可能出現於沉積物的底下或是沉積物與海水接觸的表面。他們甚至可能涵蓋更大量的氣態甲烷。[2]