在分析研究国内外海洋底水原位探测技术的前提下，详细阐述了自主研发的“海水溶解气甲烷原位探测技术成果”的研发思路、关键技术和与国外技术的区别；结合该技术在我国南海北部水合物赋存区获得海洋底水原位甲烷测试数据以及现有分层海水技术在南海北部表层海水和台西南盆地底层海水中甲烷测试数据，进行了水合物勘探中分层海水甲烷指标地球化学特征和不同海水测量方法技术在天然气水合物勘探中指示作用的研究和评价，旨在为天然气水合物中海水地球化学勘探方法的选择和发展方向提供参考依据。结果表明：(1)表层海水溶解气甲烷异常在区域水合物远景区中具有10~50 nmol·L^-1的绝对甲烷浓度和面积较大(上千km²)的区域地球化学特征；(2)底层海水甲烷异常背景值一般具有100 nmol·L^-1以上的绝对甲烷浓度和面积较确定的局部地球化学异常特征；(3)海洋底水原位甲烷地球化学异常数据在水合物赋存区上的异常具有300~800 nmol·L^-1的绝对甲烷浓度并具有高衬度异常特征。勘探技术成果显示：(1)常规技术和CTD技术获取的表层海水异常能够筛选水合物勘探远景区；(2)底水原位技术和台湾的岩心钻探技术(core top water)获取的底水地球化学异常与地下烃类聚集体渗漏相关，并有以生物成因气为主的同位素特征，因此该异常能够显示与水合物相关的甲烷渗漏地，为水合物赋存区段的识别提供依据。海水原位地球化学勘探技术在水合物海水地球化学勘探中具有广阔的应用前景。

基于开心岭和乌丽地区天然气水合物钻探试验井相关资料，在天然气水合物含油气系统理论的指导下，对青海南部冻土区天然气水合物的形成要素进行了分析。研究表明：青海南部冻土区具备较好的形成水合物的温度压力条件，冻土平均厚度达84 m，连续稳定发育的冻土层可作为水合物天然的盖层；冻土层下平均地温梯度2.03 ℃/100 m，甲烷水合物稳定带计算值为240~450 m；那益雄组煤系烃源岩广泛发育、厚度大、TOC含量高且处于高过成熟阶段，可以作为良好的烃源岩；区内褶皱、断层、裂隙发育，相互连通后不仅可以为流体提供高效的运移通道，还能为水合物提供良好的储集空间。钻探实践表明：研究区具有良好的天然气水合物勘探前景，天然气的来源及气体的运移聚集是其成藏的关键控制因素，并形成以裂缝型天然气水合物为主的水合物矿藏。此外，青藏高原冻土层的发育深刻影响了天然气水合物的形成和保存，其与水合物含油气系统各要素在空间上的配置，共同控制了水合物的形成和分布。