ソース: USGS
メタンクラスレートは、浅いリソスフェア（すなわち<深さ2,000m）に制限されている。 さらに、必要な条件は、平均表面温度が0℃未満の極地の大陸堆積岩、または底水温が2℃前後の水深300m以上の海洋堆積物のいずれかにのみ見られる。 大陸堆積物はシベリアとアラスカにあり、深さ800m未満の砂岩とシルトストーンベッドに位置しています。 大陸棚には海洋堆積物が広く分布しているようである（図参照）。）および深さの沈殿物の内でまたは沈殿物-水インターフェイスの近くで起こることができます。 彼らは、ガス状メタンのさらに大きな堆積物をキャップすることができます。
OceanicEdit
海洋堆積物には二つの異なるタイプがあります。 最も一般的なのは、構造Iに含まれるメタンによって支配され（>99％）、一般的には堆積物の深さで見られる。 ここで、メタンは同位体的に軽い（δ13c<-60π）であり、これはCO2の微生物還元に由来することを示している。 これらの深い堆積物中の包接液は、包接液と周囲の溶解したメタンのδ13c値が類似しているため、微生物によって生成されたメタンからその場で形成されたと考えられている。 しかし、メタンハイドレートは塩水よりも淡水中で安定しているため、永久凍土や世界の大陸棚に沿った石油-ガス井の加圧に使用される淡水は、天然のメタンと結合して深さと圧力で包絡線を形成すると考えられている。 生理食塩水から純水を抽出する水和物を形成する行為は、しばしば形成水の塩分の局所的かつ潜在的に有意な増加をもたらす可能性があるため、局所的な変動は非常に一般的であり得る。 水和物は通常、それが形成する間隙流体中の塩を排除するため、氷のように高い電気抵抗率を示し、水和物を含む堆積物はガスハイドレートを含まない堆積物と比較して高い抵抗率を有する（裁判官）。:9
これらの堆積物は、堆積物（ガスハイドレート安定性ゾーン、またはGHSZ）の厚さ300-500mの中深度ゾーン内に位置し、塩ではなく新鮮な細孔水に溶解したメタン この地帯の上でメタンは沈殿物の表面の方に減る集中で分解された形態でだけあります。 その下には、メタンがガス状です。 大西洋大陸隆起部のブレイクリッジでは、GHSZは深さ190mで始まり、450mまで続き、気相と平衡に達した。 測定は、メタンがGHSZでは0-9％、ガス状ゾーンでは-12％を占めていることを示した。
堆積物表面の近くで見つかったあまり一般的ではない第二のタイプでは、いくつかのサンプルは、構造II包接物に含まれる長鎖炭化水素（<99％のメタン）の割合が高い。 このタイプの包接化合物からの炭素は同位体的に重く（δ13cは-29から-57‰）、有機物の熱分解によってメタンが形成された深い堆積物から上方に移動したと考えられている。 このタイプの鉱床の例は、メキシコ湾とカスピ海で発見されています。
いくつかの堆積物は、微生物供給型と熱供給型の中間の特性を有し、両者の混合物から形成されると考えられている。
ガス水和物中のメタンは、低酸素環境で有機物を分解する微生物コンソーシアムによって支配的に生成され、メタン自体はメタン原性古細菌によ 堆積物の最上部の数センチメートルの有機物は、最初に好気性細菌によって攻撃され、CO2を生成し、堆積物から水柱に逃げる。 好気性の活動のこの領域の下で、嫌気性プロセスは深さと、亜硝酸塩/硝酸塩、金属酸化物の微生物減少を含んで、引き継ぎ、次に硫酸塩は硫化物に減りま 最後に、硫酸塩が使い果たされると、メタン生成は有機炭素再石灰化のための支配的な経路になる。
沈降速度が低く（約1cm/yr）、有機炭素含有量が低く（約1％）、酸素が豊富な場合、好気性細菌は酸素が枯渇するよりも速く堆積物中のすべての有機物を使 しかし，堆積速度と有機炭素content有量が高い場合，大陸棚や西部境界電流湧昇ゾーンの下では，堆積物中の間隙水はわずか数センチメートル以下の深さで無酸素になる。 このような有機に富む海洋堆積物では、硫酸塩もセンチメートルからメートルの深さで枯渇しているが、海水中に高濃度であるため、最も重要な末端電子受容体となる。 これの下で、メタンは作り出されます。 メタンのこの生産はかなり複雑なプロセスであり、非常に減少する環境（Eh-350から-450mV）と6から8の間のpH、および異なる種類の古細菌と細菌の複雑なsyntrophicコンソーシアムを必要とするが、実際にメタンを放出するのは古細菌のみである。
いくつかの地域では（例えば、メキシコ湾、上越盆地）クラスレート中のメタンは、少なくとも部分的に有機物の熱分解（例えば石油生成）に由来する可能性があり、油は水和物自体の中に クラスレート中のメタンは、典型的には生物起源の同位体シグネチャと高度に可変δ13c（-40から-100μ）を有し、おおよその平均は約-65μである。 固体クラスレートのゾーンの下では、大量のメタンが堆積物中に遊離ガスの泡を形成する可能性がある。
特定のサイトでのクラスレートの存在は、通常の堆積物とクラスレートが混入した堆積物の密度が不均一であることによって引き起こされる安定帯界面への堆積物における地震反射である”ボトムシミュレーションリフレクター”（BSR）の観察によって決定することができる。
ガスハイドレートpingosは北極海バレンツ海で発見されています。 メタンは、これらのドームのような構造物から泡立っており、これらのガスフレアのいくつかは、海面の近くに広がっています。
リザーバー sizeEdit
海洋メタンクラスレート貯水池の大きさはあまり知られておらず、1960年代から1970年代にかけてクラスレートが海洋に存在する可能性があることが最初に認識されて以来、その大きさの推定値は十年あたりおよそ一桁減少した。 クラスレート化学と堆積学の理解の改善は、水和物が発生する可能性のある深さの範囲（ガスハイドレート安定性ゾーンの10–30％）のいくつかの場所でのみ、狭い範囲（大陸棚）で形成され、典型的には低濃度（体積0.9-1.5％）で発見されることを明らかにした。 直接サンプリングによって制約された最近の推定値は、世界の在庫が1×1015と5×1015立方メートル（0.24と1.2百万立方マイル）の間を占めていることを示唆している。 この推定値は、500-2500ギガトン炭素（Gt C）に相当し、他のすべての地有機燃料埋蔵量について推定された5000Gt Cよりも小さいが、他の天然ガス源について推定された-230Gt Cよりも実質的に大きい。 永久凍土貯留層は北極で約400Gt Cと推定されているが、可能性のある南極貯留層の推定は行われていない。 これらは大量です。 これと比較して、大気中の総炭素は約800ギガトンである（炭素：発生を参照）。
これらの現代の推定値は、クラスレートを地有機燃料資源と考える理由として以前の研究者によって提案された10,000から11,000Gt C（2×1016m3）よりも クラスレートの存在量が低いほど経済的可能性は排除されないが、ほとんどのサイトでの総量と明らかに低い濃度が低いことは、クラスレート鉱床の限られた割合だけが経済的に実行可能な資源を提供する可能性があることを示唆している。
ContinentalEdit
大陸の岩石中のメタンのクラスレートは、800m未満の深さで砂岩またはシルト岩のベッドに閉じ込められています。 これらは、アラスカ、シベリア、およびカナダ北部で発生します。
2008年、カナダと日本の研究者は、マッケンジー川デルタのMallikガスハイドレートサイトでのテストプロジェクトから天然ガスの一定の流れを抽出しました。 これはMallikでの第二のそのような掘削でした: 最初は2002年に行われ、メタンを放出するために熱を使用しました。 2008年の実験では、研究者は加熱せずに圧力を下げることによってガスを抽出することができ、エネルギーを大幅に削減することができました。 Mallikガスハイドレート油田は、1971年から1972年にImperial Oilによって最初に発見されました。
商業的な使用
水和物の経済的な預金は、天然ガスハイドレート（NGH）と呼ばれ、164m3のメタン、0.8m3の水を1m3の水和物に貯蔵する。 ほとんどのNGHは、熱力学的平衡状態にある海底（95％）の下にあります。 堆積メタンハイドレート貯留層には、2013年時点で現在知られている天然ガスの2-10倍の埋蔵量が含まれている可能性があります。 これは、炭化水素燃料の潜在的に重要な将来の供給源を表しています。 しかし、大部分のサイトでは、預金は経済的抽出のために分散しすぎていると考えられています。 商業開発が直面している他の問題は、生存可能な埋蔵量の検出とハイドレート鉱床からメタンガスを抽出する技術の開発である。
2006年8月、中国は天然ガス水和物を研究するために、今後10年間で8億元（US0 100百万）を費やす計画を発表しました。 メキシコ湾の潜在的な経済準備金には、約100億立方メートル（3.5×1012cu ft）のガスが含まれている可能性があります。 ベルゲン大学の物理技術研究所のBjørn KvammeとArne Graueは、水和物にCO2を注入し、プロセスを逆転させる方法を開発しました。 ベルゲン大学の方法は、コノコフィリップスと国有の日本石油ガス金属国立公社（JOGMEC）によってフィールドテストされており、部分的に米国エネルギー省が資金を供給されている。 プロジェクトはすでに注入段階に達しており、March12、2012までに結果のデータを分析していました。
月12、2013、JOGMECの研究者は、彼らが正常に凍結メタンハイドレートから天然ガスを抽出したことを発表しました。 ガスを抽出するために、特殊な装置を使用して水和物の堆積物を掘削して減圧し、メタンを氷から分離させた。 その後、ガスを回収し、その存在を証明するために点火された表面に配管した。 業界の広報担当者によると、”メタンハイドレートからガスを生産する世界初のオフショア実験”という。 以前は、ガスは陸上鉱床から抽出されていましたが、はるかに一般的な沖合鉱床からは抽出されていませんでした。 ガスが抽出されたハイドレートフィールドは、南海トラフの日本中部から50キロメートル（31マイル）、海の下に300メートル（980フィート）に位置しています。 JOGMECの広報担当者は、”日本は最終的に自分自身を呼び出すためのエネルギー源を持つことができました”と述べました。 海洋地質学者の佐藤幹夫氏は、”今では抽出が可能であることがわかっています。 次のステップは、日本が技術を経済的に実行可能にするためにどこまでコストを下げることができるかを見ることです。”日本は、南海トラフに閉じ込められたメタンの少なくとも1.1兆立方メートルがあり、十年以上の国のニーズを満たすのに十分であると推定している。
日本と中国は2017年に、南シナ海の水和物からメタンを抽出したメタンクラスレートを採掘する画期的なことを発表しました。 中国はその結果を画期的なものと説明した; シンガポール国立大学の化学-生体分子工学部門のPraveen Lingaは、”私たちが日本の研究から見た結果と比較して、中国の科学者は彼らの努力ではるかに多くのガスを抽出することができた”と合意した。 業界のコンセンサスは、商業規模の生産は何年も離れているということです。
環境への懸念編集
専門家は、環境への影響はまだ調査されており、メタン—二酸化炭素の約25年間（GWP100）の地球温暖化の可能性の約100倍の温室効果ガスは、何かがうまくいかないと大気中に逃げる可能性があると警告している。 さらに、石炭よりもクリーンながら、天然ガスを燃焼することはまた、炭素排出量を作成します。