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北大西洋北部和北极的海洋在形态和地质上都很复杂。构造轴板块边缘北大西洋北部的地壳运动通过弗拉姆海峡传播，在深水北冰洋欧亚端南森盆地形成了一个年轻的海洋地壳(图1)。沿拉普捷夫海大陆边缘的复杂转变是这个大西洋-北冰洋的当前终端传播中心．北冰洋的北美端被古老的海洋地壳在加拿大盆地的西端携带着厚厚的沉积物棱镜。巴伦支海，像亚洲北冰洋的其他宽浅水边缘和北极边缘其他较窄的大陆架一样，是一个大陆外海(Eldholm & Talwani, 1977)。
海洋沉积物甲烷生成特性是水合物形成的基础。任何有机物质输送量高且埋藏速度快的区域都会导致生物甲烷的形成。北极和北大西洋可能是主要的水合物产区，因为海洋条件(约0°C)非常适合保存和埋藏有机物质(>1.5%)。北极深处的沉积物富含有机物。该地区是最大的连续沉积省之一，拥有大量的有机碳(Premuzic, 1980;Romankevich, 1984)。自中生代中期以来，北极盆地北美端沉积格局与欧亚端在磁异常23次(~ 52 Ma bp)板块边缘形成后不久以来的沉积格局相似(Vogt, 1986;1999;Eldholm等人，1987)。
图1。北极和北大西洋北部一般主要盆地、海岭和地质特征的位置和地理名称。摘自《Max and Lowrie》(1993)。极等面积投影。点罗蒙诺索夫海岭为北转极。AR，埃吉尔岭;BAP，巴伦支深海平原;BB, Boreas Basin;伯纳特岛;CC，楚科奇帽;EI，埃尔斯米尔岛;FAP，弗莱彻深海平原;弗朗茨约瑟夫群岛;FS，弗拉姆海峡; HM, H&kon Mosby Mud Volcano; GB, Greenland Basin; GFZ, Greenland Fault Zone; GS, Greenland Sea; I, Iceland; JMF, Jan Mayen Fault Zone; KBR, Kolbensey Ridge; KNR, Knipovich Ridge; LB, Lofoten Basin; LS, Labrador Sea; MB, Malene Bukta; NB, Northwind Basin; NOB, Norway Basin; NR, Northwind Ridge; NS, Nares Strait; NOS, Norwegian Sea; NSL, North Slope; PB, Prudhoe Bay; PAP, Pole Abyssal Plain; SAP, Siberian Abyssal Plain; SS,Storegga幻灯片；SV,斯瓦尔巴特群岛;V，维斯内萨山脊;Voring Plateau副总裁;WAP，弗兰格尔深海平原;YFZ，叶尔马克断裂带;YP，叶尔马克高原。
图1。北极和北大西洋北部一般主要盆地、海岭和地质特征的位置和地理名称。摘自《Max and Lowrie》(1993)。极等面积投影。罗蒙诺索夫脊上的点是北转极。AR，埃吉尔岭;BAP，巴伦支深海平原;BB, Boreas Basin;伯纳特岛;CC，楚科奇帽; EI, Ellesmere Island; FAP, Fletcher Abyssal Plain; FJI, Franz Joseph Islands; FS, Fram Strait; HM, H&kon Mosby Mud Volcano; GB, Greenland Basin; GFZ, Greenland Fault Zone; GS, Greenland Sea; I, Iceland; JMF, Jan Mayen Fault Zone; KBR, Kolbensey Ridge; KNR, Knipovich Ridge; LB, Lofoten Basin; LS, Labrador Sea; MB, Malene Bukta; NB, Northwind Basin; NOB, Norway Basin; NR, Northwind Ridge; NS, Nares Strait; NOS, Norwegian Sea; NSL, North Slope; PB, Prudhoe Bay; PAP, Pole Abyssal Plain; SAP, Siberian Abyssal Plain; SS, Storegga Slide; SV, Svalbard; V, Vestnesa Ridge; VP, Voring Plateau; WAP, Wrangel Abyssal Plain; YFZ, Yermak Fault Zone; YP, Yermak plateau.
挪威边界，包括北海北部和巴伦支海(Vorren et al.， 1993)，以及北冰洋的北美端和相邻的陆地地区(第五章)，是已证实的碳氢化合物省。由于埋藏较深的沉积物提供了转化为天然气和石油的有机物质，在2 - 3公里的沉积物中，尚未进入碳氢化合物成熟的石油窗口(Max and Lowrie, 1993)的沉积物很可能为产甲烷细菌提供丰富的原料，以形成水合物(第8章)。因此，沿着这一大陆边缘的海洋沉积物的碳氢化合物生成潜力可以预期为甲烷的生成提供了一个极好的宿主。
北极地区的碳氢化合物勘探尚未进入许多碳氢化合物可能集中的地区。然而，由于相关的经济限制，这是一个巨大的挑战极端寒冷在一个偏远的地区，移动的海冰，环境问题，以及非常困难的物流。可能富含甲烷的沉积物几乎肯定在大片区域的地下。可以推断，天然气和石油以及水合物沉积物的发现范围将比目前已探明的范围更广。
热流对水合物稳定带(HSZ)的厚度至关重要，在北极和北大西洋北部，热流变化很大。海底年龄在100- 200my为45- 55mw /m2，越年轻海底越高热量流动更薄的沉积物覆盖(参考Max和Lowrie, 1993年的热流)。在活动脊位，3-4 Ma的脊外热流平均约为300 mW/m2，一些热流测量值接近400 mW/m2。格陵兰-挪威海北部的海洋地壳具有100 - 200 mW/m2的高热流(Vogt和Sundvor, 1996)。
海底天然天然气水合物的存在通常是从地震反射数据推断出来的(例如Hyndman和Spence, 1992)。天然气水合物稳定带(HSZ)的底部在地球物理上是由a的出现确定的底部模拟反射器(BSR) (Stoll et al.， 1971)。BSR是正常速度层或高速天然气水合物胶结沉积物与下层低速含气沉积物之间边界的反映。而压缩速度值1700-2400 m/s是典型的气水合沉积物(Andreassen et al.， 1990;卡兹曼等人，1994;Lee et al.， 1994;Minshull等人，1994;Andreassen et al.， 1995)低于海水声速(SVS)的值表示孔隙空间中的自由气体。BSR模拟海底的形状，经常切割主导地层，并以高极性反转事件为特征(例如Lodolo等人，1993年;卡兹曼等人，1994;Andreassen et al.， 1995)。
海洋水合物(第6章)在沿阿拉斯加北坡的一个连续区域的深水中，在巴伦支海(labberg and Andreassen, 1996)和挪威大陆边缘(Mienert et al.， 1998, Mienert and Posewang, 1999)的孤立位置，以及拉布拉多海东部至少一个位置(图1)的地球物理上已经被发现。水合物是独立于海底冻土形成的(第5章)，并已在巴伦支海被发现(Lovo et al.， 1990)。虽然巴伦支海和挪威大陆边缘有大量的地震数据(Vorren et al.， 1993)，但由于进行地震、测深和海洋学调查的困难，对整个冰雪覆盖的北极盆地的数据很少。
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