甲烷氣水包合物（Methane Clathrate）

甲烷氣水包合物（Methane Clathrate）
國立臺灣師範大學地球科學系研究所科學教育組周子宇碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

甲烷氣水包合物(Methane clathrate)，又稱甲烷水合物或天然氣水合物，為氣體分子被冰晶狀的固體晶籠所包含而形成的，因為必須在低溫高壓的環境才可生成，因此，一開始只被認為在太空中才有可能出現，但最近發現在海洋洋底沉積物底下也有豐富的蘊藏。

其實自然產出的天然氣水合物中，並不只有包含甲烷分子，其他包括像：乙烷、丙烷、正丁烷、二氧化碳、硫化氫等。但高達90％皆包含甲烷分子，因此我們對這一類物質通稱為甲烷水合物。

甲烷水合物受限於溫度與壓力的影響，只能分佈在淺層岩石圈內（＜2000m深度），此深度在海洋中大致與大陸棚的位置吻合，主要是因為越往深層雖然壓力會增加，但地溫梯度也同時增加，而甲烷水合物的穩定帶環境應屬低溫高壓，所以太淺則壓力不夠太深則溫度太高，因此陸棚區的深度剛好符合穩定帶的條件，我們也可從大多數礦床位置驗證此點。

而在海水中生成主要分為兩種模式：微生物作用與熱分解作用，微生物作用主要是微生物將沉積物中的有機質分解而產生甲烷，熱分解作用則是沉積物被深埋後，有機質經過高溫分解作用產甲烷。現在大多數的科學家藉由「海底仿擬反射」（Bottom Simulating Reflector，或稱BSR）來做為賦存指標，若有蘊藏量再反射震測剖面上會出現訊號，這是目前所使用偵測重要的指標，也能夠指示天然氣水合物穩定帶下界深度。

甲烷水合物在未來很有可能成為我們依賴的能源來源，目前已知的存量已比傳統的天然氣存量多出2到10倍，但由於礦床過度分散且技術也尚待克服，目前比較有可能開採的國家分別為美國、日本、印度、中國。

但另一方面豐盛的存量也是我們需要擔心的課題，我們知道甲烷是一種很強的溫室氣體，因此如果在開採的過程中大量釋放到大氣之中，很有可能使得溫室效應更加劇烈，已有科學家推斷過去在二疊紀／三疊紀的滅絕事件中也有這種大量天然氣水合物從礦床中大量釋放天然氣的現象。

參考資料:Methane clathrate-wikipesia, the free encyclopedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Methane_clathrate