在全球范围内，主动大陆边缘和被动大陆边缘均发现有丰富的天然气水合物资源。在主动大陆边缘中，增生楔是水合物大规模发育的有利区域，由于板块的俯冲运动，随着俯冲带附近沉积物不断加厚，浅部富含有机质的物质被带到增生楔内；同时，由于构造的挤压作用，在俯冲带形成一系列叠瓦断层，增生楔内部压力得以释放，使得深部气体不断沿断层向上运移，这些活动均为天然气水合物的形成提供了较为充足的物质条件，在适宜的温-压条件下聚集形成天然气水合物矿藏（图3-1）。典型的代表有南设得兰海沟、智利西部边缘、秘鲁海沟、中美洲海槽、北加利福尼亚外海、俄勒冈滨外和温哥华岛外等海域。在被动大陆边缘中，断裂-褶皱系、底辟构造、海底重力流和滑塌体等地质构造环境与天然气水合物的形成与分布密切相关，典型的海区有布莱克海台、北卡罗来纳洋脊、墨西哥湾、挪威西部巴伦支海、印度西部陆缘和非洲西部岸外等。被动大陆边缘内巨厚沉积层的塑性物质流动、陆缘外侧火山活动及张裂作用，均可构成天然气水合物成矿的特殊环境。在布莱克海台、北卡罗来纳洋脊以及里海等海区水合物的形成与分布均与底辟作用关系甚密。
图3-1 主动陆缘增生楔内气体迁移与水合物BSR形成关系略图
一、主动陆缘构造环境（以增生楔为例）
增生楔又称俯冲杂岩或增生楔状体（accretionary Wedge or accretion prism），是主动陆缘的一个主要构造单元，当大洋板块、海沟中的物质在板块俯冲过程中被刮落下来，通过叠瓦状的逆冲断层或褶皱冲断等各种机制附加到上覆板块，沿海沟内壁构成复杂的地质体（金性春等，1995）。高精度的地震探测技术显示增生楔内广泛发育叠瓦状逆冲断层和褶皱，其结构类似于陆上的褶皱冲断带。俯冲增生的方式包括刮落作用和底侵作用。前者指俯冲板块上的沉积层沿基底滑脱面被刮落下来，通过叠瓦状冲断作用添加于上覆板块或已增生物质的前缘。底侵作用则是指俯冲物质从上覆板块与俯冲板块之间楔入，添加于上覆板块或增生楔的底部，导致增生楔逐渐加厚并抬升。随着地震探测技术的发展，在世界上绝大多数的增生楔中均发现有天然气水合物（表3-1）。
二、被动陆缘构造环境
（一）断裂-褶皱系
断裂-褶皱系也是天然气水合物赋存的有利场所之一。20世纪70年代末，美国地质调查所在美国东部大西洋的布莱克脊地区取得的高分辨率地震剖面显示该处为一褶皱构造，并且，脊部水合物稳定带（HSZ）之下沉积物中还发育有多条正断层，这些断层为天然气水合物向浅部运移提供了通道，而褶皱构造又能适时圈闭运移到浅部地层处的气体，形成水合物。地震资料同时显示：在BSR之上为一厚层“空白带”，该“空白带”从脊部到两侧逐渐减弱。由于断层的切割，BSR呈断续分布，脊部BSR较强，至两侧翼部BSR较弱。1983年DSDP76航次和1995年ODP164航次在该处实施的钻探中均曾获取水合物样品。
在北卡罗来纳洋脊也得到与布莱克脊特征相类似的地震剖面，BSR及其上部的厚层“空白带”清晰可见，海底以下0.5s出现双相位的强反射层，水深达3km。此外，在断层-褶皱系中发育天然气水合物的地区还有墨西哥湾路易斯安那陆坡及加勒比海南部陆坡等。
发现天然气水合物的褶皱-断裂系的地区有：布莱克脊地区、北卡罗来纳洋脊、墨西哥湾路易斯安那陆坡、加勒比海南部陆坡、南美东部海域亚马孙河海底扇、阿根廷盆地、沿印度西部被动大陆边缘下斜坡中部海隆区、极地区的波弗特海和挪威西北巴伦支海内的熊岛盆地。
（二）底辟构造或泥火山
底辟构造是在地质应力的驱使下，深部或层间的塑性物质（泥、盐）垂向流动，致使沉积盖层上拱或刺穿，侧向地层遭受牵引，在地震剖面上呈现出轮廓明显的反射中断。被动陆缘内巨厚沉积层塑性物质及高压流体、陆缘外侧火山活动及张裂作用使得该地区底辟构造发育，如美国东部大陆边缘南卡罗来纳的盐底辟构造、布莱克脊的泥底辟构造、非洲西海岸刚果扇北部的盐底辟构造、尼日尔陆坡三角洲小规模的底辟构造，以及里海的泥底辟及泥火山等。这些构造能引致构造侧翼或顶部的沉积层倾斜，便于流体排放，形成水合物。
表3-1 发现天然气水合物之增生楔列表
1996年，“Gelendzhik”号的TTR-6航次对位于Crimea大陆边缘（黑海北部）东南面的Sonokin海槽采样结果显示，5个含有泥质角砾岩的岩心中均观察到了气体水合物（表3-2），进一步证实了底辟构造与水合物的密切关系。
表3-2 TTR-6航次所采岩心的岩性成分与含气、含天然气水合物的对应关系
（三）滑塌构造
滑塌构造是指海底土体在重力作用下发生的一种杂乱构造活动。滑塌与滑坡性质相同。调查资料表明，巨型的滑塌体可达亿立方米数量级。滑塌构造一般表现为：①滑塌体曲型，滑动面清楚，崩塌谷呈“V”字型，谷底未被充填，表明为现代或正在进行的滑塌；②同一滑塌处有多期滑动，新老相叠而组成复合的滑塌体，形成一个滑坡地带；③滑塌体走向大致与陆架坡折带平行（刘以宣，1994）。
1998年，德国基尔大学海洋地质科学研究中心J.Mienert等为了研究水合物与滑塌构造之间的关系，在巴伦支海斯匹兹卑尔根地区应用高频海底地震仪，获得高频广角地震反射资料，该资料显示在海底之下0.25s出现一组斜切地层的强反射层BSR，而相邻的Storegga滑塌区于海底之下0.1s和0.35s处出现两组强反射层，构成双BSR结构，且浅层BSR与滑移面处于同一深度。综合分析认为该区水合物形成与深部断裂及浅地层处的滑塌构造关系密切。
在对黑海Sorokin海槽内的克里米亚大陆水合物的研究中也发现了大量滑塌体的存在。俄罗斯“R/V Gelendzhik”号在1996年进行的ANAXIPROBE/TTR-6航次调查中，在海底反射剖面中发现了一系列大而不规则的强反射性斑块，这些强反射区通常标志着沉积物的滑塌和移动。浅层剖面显示了一不规则、带有数个强反射波的海底地形及一可能的气体前锋。声呐图像上对应于剖面上的那些强反射波或气体前锋的散射不规则条带达到或接近海底，这表明了滑塌与气体饱和度之间的密切关系（M.K.Ivanov等，1998）。