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南海北部陆坡是我国天然气水合物赋存的有利区域，在这些区域发现了天然气水合物存在的深、浅表层地球物理、地球化学、地质和生物等多层次、多信息异常，具有良好的天然气水合物勘探前景。本论文在前人勘探和研究基础上，提出以有机质丰度、来源、生烃潜力、甲烷厌氧氧化响应(AOM)、微生物活动为重点来对天然气水合物赋存区的沉积有机质开展地球化学特征研究。论文选取东沙、神狐、琼东南三个海域57个站位表层沉积物样品，以及神狐钻探纵向样品40个，共计97个样品，开展了18项有机地球化学分析测试研究。面上采用不同区域表层沉积物来对比不同水合物前景区沉积有机质的特征;纵向上采用垂向剖面建立层位和深度剖面，通过对总有机质元素表征、活性有机质表征、可溶有机质表征以及GDGTs（Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers，甘油二烷基甘油四醚膜脂类化合物）特征进行研究，对南海北部陆坡沉积有机质进行了系统的分析和评价。取得主要成果如下:
(1)有机质丰度上，东沙海域有机质含量最少，琼东南海域与神狐海域含量相当;纵向上有机质演化具有较强的规律性，呈对数或者线性关系降低，水合物层以下气源岩总有机碳(TOC)达到好的烃源岩标准。甲烷厌氧氧化和硫酸盐还原反应的进行使得活性有机质含量局部增加，生物气源岩活性有机质成气也有一定的潜力。
(2)碳酸盐含量及硫元素分布等指标具有一定的勘查指示意义，是甲烷厌氧氧化反应在沉积物中的响应。
(3)有机质稳定碳、氮同位素组成及C/N比值研究表明:沉积物中的有机质主要来自海洋藻类;天然气水合物的发育改变了沉积物中C/N比值演化轨迹，水合物发育处C/N比值变低;有机质碳同位素因13C富集的糖类和蛋白质优先分解而随着埋深增加逐渐变轻。
(4)三个海域具有一定的地域属性，琼东南和神狐海域地球化学属性较为相近，东沙海域地球化学属性不同;天然气水合物的勘察指标和评价指标出现背离的现象;东沙可能是甲烷气体微生物成因原地生成的代表，或者运移聚集过来储集后发生了强烈的微生物-水-岩反应;琼东南和神狐可能具有丰富的母源供给，但是需要找到合适的储层。
(5) GDGTs的研究表明:南海北部陆坡沉积物微生物活动中古菌占多数，其中，非嗜热泉古菌是主要输入源。三个研究区中，琼东南和神狐海域GDGTs组成分布特征较为一致，由于海洋表层水体非嗜热泉古菌和原地古菌大量输入，东沙海域多个样品显示支链GDGTs异常高值，研究表明可能主要来自原地厌氧细菌的输入。