在过去的十年间，南方海洋地质机构应用地球物理方法对黑海盆地进行了详细研究。在整个盆地布设25×25km的勘探网络，通过共深度点地震测量测得西黑海盆地沉积层厚度为15km，东黑海盆地为10km，对盆地底部的主要结构和构造进行了填图，进一步确定了不同相组成的烃类在局部油气构造中的聚集、运移及形成规律。 分析了3000km共深度点地震剖面、12000km的高频地震剖面以及500km海底声波剖面，对20％以上的地震和地震声波数据进行了计算机处理并合成地质剖面。在东黑海盆地、图阿普谢、索罗基凹陷及外克里米亚西黑海盆地部分获得了重要的结果。用“亮点”、“暗点”、“假构造”这些典型异常及其它有关的类型示出了200多个局部构造。地震地层分析指明了可能的非背斜圈闭区域(冲积扇、古河道、斜坡沉积等等)。进一步证实了天然气沿局部通道(断层、低密度带)的垂直运移及油气藏顶部的扩散作用(扩散晕)。 了解盆地不同区域的速度振幅特征类型、海底模拟反射层(BSR)类型及特殊的反射异常很有必要，通常它们与气水合物层的基底有关。 根据理论数据及戈洛马尔挑战者号钻探船的钻井结果，对黑海盆地深部的合适的温压 环境分析表明，有利于气水合物形成的温压条件为纯甲烷：水深700～750m；密度为0．6 的天然气：水深300～500m。该深度至气水合物形成带的下界由地热梯度决定，平均在海底以下400～500m的深处(最大值为800～1000m)。例如，气水合物形成带分布于深海盆地的整个深部范围及大部分大陆斜坡。结晶质的气水合物主要形成于盆地中1～3km厚的第四系沉积物中。图阿普谢及索罗基凹陷的东坡晚第三系沉积物也落在气水合物带中，它们构成了底辟构造的顶部。根据深海钻井资料，第四系沉积物由高孔隙度的粉砂—砂质层及对气体渗透率不太高的粘土层组成，通过勘探及钻井中气量调查确定了晚第三系—第四系的天然气远景。 到日前为止，初步确认黑海盆地沉积物中存在结晶质气水合物。例如，Yefremova和Zhizhchenk(1974)描述了深1950m泥岩微孔隙中的似冰状甲烷水合物晶体。1988年，苏联科学院西伯利亚分院的一支考察队在东黑海盆地费奥多西亚段近海底沉积物中取样期间。发现了几毫米至几厘米大小的气水合物晶体。1988年，对东黑海盆地进行凋查确认在该剖面的上部(主要是3～5m)存在含天然气的软泥，这种天然气含有饱和烃类及碳数达5的不饱和烃类。 根据以上直接和间接的资料，可以推测深海盆地中以固态(气水合物)和游离态(气态)形式存在的烃类聚集需具备的条件：近海底海水温度足够低及高压、地层为多孔隙交替的粘土岩，盆地具有大的油气远景。 要了解沉积物中气水合物的形成，必须搞清楚气源及它们到达气水合物带的运移通道。一种气源可能是有机质生化转换的产物(甲烷、硫化氢、二氧化碳等)。一些科学家认为在气流饱和及层间水充足的情况下，就会形成结晶质气水合物。在饱含天然气的沉积物被埋藏时，在气水合物形成带生成填充孔隙空间的初始结晶质气水合物。 Tronmuk等人认为：在适当的温压条件下，气水合物可以聚集在不饱含天然气的地层水中。当孔隙的65%～70％被气水合物填充后，含结晶质气水合物的地层实际上成为天然气的不渗透层，因此，油气藏的形成就不再需要盖层岩石。例如，在近海底沉积岩层中的有机质蚀变的初期阶段，也能够形成区域盖层。其可靠性依赖于多种因素：岩石的温度、水的盐度、气体组分，地层压力等等。 这个结论对黑海盆地中气水合物的勘探评价是非常有意义的。因为，根据戈洛马尔挑战者号船的钻井资料，在该盆地深海区推测的气水合物带几乎不存在一区域永久岩性盖层，在近海底沉积物中可能有一非渗透天然气层。这对确定勘探靶区及加强该区域勘察是非常重要的。 另一种气源属深成热解天然气，它是从主要的含油气带沿构造(断层、压碎带)和岩性通道到达气水合物带。造成运移的一个重要原因是黑海地区地壳特殊的新构造运动。 根据共深度点及高频地震剖面资料，黑海盆地中的分支背斜褶皱、泥火山及断层已作的填图与该地震剖面中的动力异常相符合。地震资料数字处理使剖面中的波图异常部分突出，与存在天然气扩散晕岩石的声波和次生变换区相符，这在油气勘探实践中都可以了解 到。另外，通过分析戈洛马尔挑战者号船的379号位的钻井资料，天然气水合物的深成热解成因模式得到进一步确认。 沉积物中存在结晶质气水合物最明显的标志是海底地形主要特征的一种反射叠加，但不是多重反射，在其它国家的文献中称作海底模拟反射层(BSR)。海底反射层至海底模拟反射层之间的波形图通常由得出的相干性及振幅的衰减程度来辨别(图1，图2）在解释某一海底模拟反射层的过程中，海底以下地层的异常深度与水深之间存在的关系是很重要的。根据大多数地震勘探的气水合物矿床证实，一般情况下，气水合物层的基底(BSR)深度随水深的增加而增加。随着反射极性的倒转及地层速度的异常增加，它能够将沉积物中存在气水合物产生的影响与其它因素(诸如象岩性或成岩交替)引起的异常区别开来。