用储层岩石抽提物的饱和烃色谱指纹识别油气层

利用储层岩石抽提物的饱和烃色 质总离子图的指纹特征判识储层的流体（油、气）类型。油层或油饱和的储层,饱和烃色 质总离子流图的特征是正构烷烃碳数分布宽,碳数分布在C₁₅～C₃₈之间,与原油样品的正构烷烃碳数分布相似;凝析气层的正构烷烃碳数分布略窄一些,碳数分布在C₁₅～C₃₅之间,低碳数（小于C₂₁）的正构烷烃相对于油层富集,高碳数（大于C₂₁）的正构烷烃丰度明显低于油层;干气层的正构烷烃碳数分布最窄,碳数分布在C₁₅～ C₂₈之间,只有低碳数的正构烷烃,高碳数的正构烷烃丰度极低。据此可用来识别油层、凝析气层和干气层,也可用于一些测井资料不全或测井质量差的老井的油气层复查、测井难以识别的火成岩油气层的识别,还可用于地层评价,为油气酸化层位的优选提供科学依据。     

黄土地区小流域产沙概念性模拟研究

把流域产沙概化为坡面产沙和沟道产沙两种机制。根据坡面产沙机制特点和物理概念,提出了坡面产沙等于坡面水流挟沙能力与坡面土壤抗侵蚀能力之差的概念性模拟。把拜格诺的河道水流悬移质泥沙公式简化为简单概念的沟道产沙公式。经在黄土高原第一副区8个小流域的产沙模拟检验,初步证明,提出的模型概念合理,模拟效果好,适合于黄土高原第一副区小流域的产沙计算。     

皖南地区大隆组页岩生物标志化合物特征及其地质意义

为阐明下扬子皖南地区上二叠统大隆组页岩特征,通过对港地1井岩心进行取样,开展了大隆组页岩样品的有机地球化学测试、氩离子抛光-扫面电镜观察、矿物组成分析等工作.结果表明皖南地区大隆组页岩TOC含量为1.18%～4.35%,干酪根以Ⅰ型为主,少数为Ⅱ₁型,Ro介于1.15%～1.29%,反映大隆组页岩整体处于成熟的生油气阶段.饱和烃气相色谱图呈典型的单峰型分布,正构烷烃主峰碳数分布在nC₁₈～nC₂₂之间,nC₂₅₊高碳数正构烷烃含量较低.规则甾烷的丰度整体上表现为C₂₇≈C₂₉>C₂₈,属于V型分布,且高、低碳数的正构烷烃单体碳同位素δ¹³C相差较大(3.0‰～5.6‰),略高于单一来源的不同碳数正构烷烃的δ13C变化(一般小于1.6‰),反映大隆组页岩有机质主体来源于菌藻类等低等水生生物,局部存在陆源高等植物.TOC与TS的相关性、Pr/Ph比值、Pr/nC₁₇-Ph/nC_1...     

松辽盆地北部上白垩统油页岩地球化学特征及沉积环境初探

松辽盆地北部上白垩统油页岩属中一差油页岩;有机质类型以Ⅰ型为主,Ⅱ.型为辅,处于低成熟一成熟阶段.生物标记化合物都含有丰富的正构烷烃、类异戊二烯型烷烃、萜类化合物和甾类化合物.正构烷烃呈前高后低的单峰型分布,nC₂₃、nC₂₇为主峰碳,重烃组份占绝对优势,OEP值为1.02～6.63,具有明显的奇碳数优势.Pr/Ph比值为0.13～1.37,多数小于0.6,具植烷优势,伽马蜡烷含量较高,油页岩沉积环境为咸化还原环境且盐度较高.萜烷丰度顺序为五环三萜烷>三环萜烷,三环萜烷中C₂₀、C₂₁和C₂₃,丰度相对较高,且C₂₀、C₂₁和C₂₃多呈倒“V”形分布,C₂₃相对富集.甾类化合物主要成份为规则甾烷C₂₇、C₂₈和C₂₉,ααα20RC₂₇、C₂₈和C₂₉甾烷多数呈几乎对称的“V”形分布,C₂₉ >C₂₈ >C₂₇.甾萜烷分布特征反映其原始有机母质构成中既有丰富的菌藻类等低等水生生物,又有一定比例的陆生高等植物混合输入.     

塔中隆起原油特征与成因类型

塔里木盆地塔中隆起油气性质多样、分布与成因复杂, 为揭示油气的特征与成因, 对塔中及外围104个原油样品进行了精细地球化学研究.依据单体烃碳同位素、特征生物标志物分析, 将塔中原油分为4种类型: (1) 寒武系成因原油, 具有较重正构烷烃单体烃碳同位素(-29.6‰~-29.1‰)、甲藻甾烷较发育及C₂₇、C₂₈、C₂₉规则甾烷呈反“L”型或线型分布等特征; (2) 中、上奥陶统成因原油, 具有较轻的正构烷烃单体烃同位素(-34‰~-35.6‰)、甲藻甾烷等不太发育与C₂₇、C₂₈、C₂₉规则甾烷呈“V”型分布等特征; (3) 富含含硫芳烃-二苯并噻吩原油, 主要分布于塔中4井区; (4) 混源油, 单体烃碳同位素特征界于Ⅰ、Ⅱ类原油之间, 是塔中最为主要的原油类型.油-油对比与油气性质分析表明, 塔中地区至少有两套主力烃源岩供烃.塔中部分原油生物标志物显示寒武系-下奥陶统成因特征, 而单体烃碳同位素却与中上奥陶统成因原油更为接近, 这种不同馏分的不一致现象系不同成因原油混源的结果, 反映单一应用生物标志物指标有其局限性.塔中油气性质具有分带、分块、分层特征, 反映叠合盆地多源、多期成藏、储层非均质性等多种特性.      

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系泥页岩与碳酸盐岩生物标志物特征对比

通过采集鄂尔多斯盆地西南缘4个剖面奥陶系马家沟群碳酸盐岩和平凉组泥页岩样品,对其中可溶有机质饱和烃与芳烃组分进行GC-MS分析,对比研究了马家沟群碳酸盐岩和平凉组泥页岩生物标志化合物特征。结果表明,马家沟群与平凉组正构烷烃分布形式及峰型特征、生物标志化合物参数Pr/Ph、伽马蜡烷/C₃₀-αβ藿烷、C_20-29三环萜烷/(C_20-29三环萜烷+C_27-35藿烷),以及甲基菲指数(MPI)均存在明显差异,这些差异反映了其沉积环境与成熟度的不同,对于马家沟群与平凉组来源油的识别具有参考价值。马家沟群正构烷烃分布形式与甾/藿比值以及C₂₈/C₂₉ααα20R甾烷比值之间的对应关系,反映了母质输入的细微差别。Ts/(Ts+Tm)与伽马蜡烷/C₃₀-αβ藿烷比值之间的关系,C₂₉甾烷αββ/(αββ+ααα)比值变化与重排藿烷与重排甾烷丰度的关系,反映上述成熟度参数明显受沉积环境影响。     

皋兰山红黏土-黄土记录的上新世-更新世转型期C3/C4植被演化

上新世-更新世转型是上新世温暖气候向更新世冰期-间冰期旋回过渡的重要时段,与此同时,青藏高原的强烈隆升也深刻改变了高原及周边地区的地貌格局和生态环境面貌。因此,开展青藏高原东北缘地区上新世-更新世转型期的古气候变化研究是理解地球各圈层相互作用的重要切入点。而兰州盆地地处中国三大自然区的衔接位置,对气候变化和构造活动响应较为敏感,是探讨构造-气候-生态相互作用的理想区域。以兰州皋兰山红黏土-黄土岩芯为研究对象,在已有黄土高精度磁性地层年代学基础上,综合开展了有机碳同位素和长链正构烷烃碳同位素分析,重建了西部黄土高原上新世-更新世转型期（3.0~2.2 Ma）的C₃/C₄植被相对丰度演化历史。结果表明：皋兰山上新世-更新世转型期风成沉积中正构烷烃多以C₃₁为主峰的单峰模式,可能指示了草本植被的主要贡献。而典型黄土层位（L32和L33）的正构烷烃多呈现微生物降解的双鼓包模式,表明饱和烃受外源输入影响。综合对比常规指标、总有机碳和长链正构烷烃碳同位素后认为,皋兰山底部黄土的总有机碳同位素不能直接用于重建区域C₃/C₄植被演化。长链正构烷烃碳同位素研究表明：在3.0~2.2 Ma时期,皋兰山古生态整体以C₃植被为主;C₄植被扩张发生在3.0 Ma之前,3.0~2.9 Ma发生C₄植被快速减少事件,初步推测这可能与降温有关。     

防城港海域沉积物中正构烷烃分布和来源解析

正构烷烃由于其化学性质稳定,在自然界中普遍存在,是表征有机质来源的良好标志物。利用气质联用仪(GC/MS)对2021年9月采集的防城港海域表层沉积物中的正构烷烃进行检测,对其含量、分布特征进行分析,运用特征参数对其来源进行解析。结果表明：正构烷烃含量在(67.51～850.08)×10^-9(干重)之间,均值为476.69×10^-9(干重),高值区主要分布在企沙半岛南部海域;主要由连续分布的n-C₁₄～n-C₃₅正构烷烃同系物组成,呈双峰分布,前峰群偶碳数优势,后峰群奇碳数优势;陆、海源烷烃比(∑T/∑M)、碳优势指数(CPI)和陆、海源烷烃优势比(TAR)均指示研究区正构烷烃受陆源影响明显;平均链长(ACL)、烷烃指数(AI)和Pmar-aq进一步表明其主要来源于陆源草本植物;T-ALK/C₁₆比值表明研究海域受到石油污染影响;姥鲛烷和植烷比值(Pr/Ph)表明研究海域沉积物中正构烷烃形成于氧化环境。     

黔北务川-正安-道真地区铝土矿系中生物标志物及其地质意义*

黔北务川-正安-道真地区铝土矿位于石炭系黄龙组和二叠系梁山组之间,主要属于沉积型铝土矿。通过气相色谱（GC）与气相色谱-质谱（GC-MS）手段分析铝土矿系钻孔岩心中的生物标志物,发现了含量丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类化合物与甾类化合物。对10个样品饱和烃组分GC分析表明,正构烷烃主要呈双峰式分布特征,碳数分布n-C₁₄～n-C₃₅,CPI值范围为0.90～3.45,表现出奇偶优势。姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）值为0.38～077,表现出明显植烷优势。对3个样品饱和烃组分GC-MS分析表明,萜烷类化合物以C₃₀藿烷占优势,相对丰度由大到小依次为五环三萜烷、三环萜烷、四环萜烷,并检测出少量的γ-蜡烷。规则甾烷C₂₇-C₂₈-C₂₉呈近L型或V型分布,并含少量4-甲基甾烷。根据生物标志物特征参数,结合岩心样品岩相学特征,确定了铝土矿系中有机质的陆上植物与低等菌藻类双重来源,铝土质沉积时为偏酸性较还原环境,明确了铝土矿系的形成过程受到来自陆上与沉积水体内两个古生态系统的双重作用。     

柴达木盆地大柴旦盐湖现代沉积物中的生物标志化合物分布特征

大柴旦盐湖现代沉积中正构烷烃的分布具明显的奇偶优势。链状类异戌二烯型烷烃呈植烷优势。二环倍半萜烷中以补身烷和高补身烷为主。长键三环二萜系列中C₂₀三环二萜烷含量最高。甾烷中C₂₉甾烷高于C₂₇甾烷的含量。重排甾烷含量低而孕甾烷系列丰富。这是由盐湖相中特殊的生物构成和沉积环境所决定的。     

Identifying sediment sources from the inter-gully area and gully area in a small watershed in the Loess Hilly Region of China

Understanding the sediment source is very significant for erosion control in small watersheds. On the Loess Plateau of China, over 110 thousands of check dams were constructed in the past 60 years, which played an important role in controlling soil loss and also kept much information of erosion and sediment yield in the past. The objective of this investigation is to identify the sediment source by the ¹³⁷Cs tracing method in a small watershed in the Loess Hilly Region of China. Fifty-five sampling sites were selected from the watershed (44 from the inter-gully area, 7 from the gully sides and 4 from the reference sites), and a total of 114 soil samples were collected from three sediment profile cores at the Sidizui watershed check dam constructed in 1959. Based on the erosion rate from the inter-gully area by the ¹³⁷Cs models, and the total erosion amount deposited in the check dam since 1963, the relative contributions of sediment from the inter-gully area and gully area were estimated during 1963–2013. By comparing the difference of ¹³⁷Cs activities of surface soils from the check dam (deposited in the 2011–2013 flood events), the inter-gully and gully areas, the relative contributions of sediment derived from the two source areas to the flood sediment during recent years (2011–2013) were estimated by a simple mixing model. Results showed that the erosion rate from the inter-gully area was about 3054 t/km² a during 1963–2013, and the relative contributions of sediment from the inter-gully area and gully area were estimated to be 27 and 73%, respectively. The sediment from the inter-gully area was about 20% of the total sediment yield amount to the 2011–2013 floods, and from the gully area it was about 80%. The relative contribution of sediment from the inter-gully or gully area was not a fixed value in the watershed. Both of the inter-gully erosion and gully erosion should be simultaneously controlled, and more erosion control measures on the gully area should be taken in the subsequent watershed management in order to reduce the erosion amount in this region.     

乌兰花凹陷原油特征及成因

乌兰花凹陷是二连盆地南部新发现的富油凹陷,对乌兰花凹陷原油物理性质和地球化学性质进行了系统的分析以揭示其特征及来源。原油物理性质显示,乌兰花凹陷原油比重（API gravity）介于20.2°~40.0°之间,主体为正常原油。原油生物标志化合物参数表明,不同构造带之间原油特征存在差异,可以划分为两类原油。一类以土牧尔构造带原油为主,具有低姥值比（Pr/Ph）和C₂₁/C₂₃三环萜烷,相对较高的伽马蜡烷/C₃₁藿烷和规则甾烷/C₃₀藿烷的特征,原油主要为烃源岩在成熟阶段早期的产物,主要以藻类来源为主。另一类原油包括赛乌苏和红井构造带原油,具有高姥值比（Pr/Ph）和C₂₁/C₂₃三环萜烷,相对较低的伽马蜡烷/C₃₁藿烷和规则甾烷/C₃₀藿烷,主要为陆源有机质和藻类有机质混合来源,原油具有更高的成熟度。原油碳同位素和正构烷烃单体烃碳同位素表明这两类原油应是一套烃源岩在不同成熟阶段的产物,原油主要来源于南洼槽阿尔善组烃源岩。阿尔善组烃源岩的非均质性和成熟度导致了两类原油的差异。      

黄河上游官亭盆地古洪积扇前沿全新世地层序列研究

青海官亭盆地喇家遗址史前巨大灾难事件,是我国史前环境变化与文明演变研究领域的热点之一。通过对官亭盆地喇家遗址北侧大红山前古洪积扇前沿地带的野外考察,进行土壤沉积物地层划分、结合理化指标测试分析,发现该地带土壤与沉积物的基本层序,自下而上依次为晚更新世马兰黄土（L₁）—全新世早期过渡性风成黄土（L_t）—全新世中期古土壤（S₀）—全新世晚期风成黄土（L₀）—现代耕作土壤（MS）。这个层序特点与黄河北岸第二级阶地喇家遗址区域相同,也与黄土高原地区全新世土壤沉积物的层序相同。在全新世中期黑垆土古土壤（S₀）中夹有三层红色泥流沉积层（RC₁、RC₂、RC₃）,是全新世中期后段气候恶化条件之下,暴雨山洪泥流溢出沟槽在地面扩散沉积形成。该地带以RC₁为代表第一期山洪泥流事件早于喇家遗址毁灭的年代。以RC₂为代表的第二期山洪泥流层卷入密集的木炭屑和杂物,表明在山洪泥流发生的时候有火灾发生,这对应着3 850 a B.P.毁灭喇家遗址的大地震和山洪泥流群发生灾难事件。以RC₃为代表的第三期山洪泥流事件,与喇家遗址区域相同发生在3 600 a B.P.。其后在古洪积扇前沿到黄河第二级阶地的范围,再没有发生山洪泥流溢出沟槽扩散覆盖土地并且毁灭聚落成灾的现象。在喇家遗址北侧古洪积扇区域建立了全新世土壤地层序列,分析了该地带山洪泥流与喇家遗址灾难事件的联系。这对于研究揭示史前时期以来官亭盆地人地关系演变具有科学意义。     

渤海湾盆地渤中19?6凝析气田高蜡凝析油地球化学特征及成因分析

渤海湾盆地渤中19-6凝析气田凝析油以高含蜡为特征,综合前人研究成果和油气地球化学资料对渤中19-6凝析气田高蜡凝析油特征和成因进行了分析。结果表明,研究区凝析油具有低密度、低黏度、低沥青质和胶质、高蜡和高凝固点的物性特征,其低碳数与中—高碳数正构烷烃含量相当,C_1-8轻烃组分以正构烷烃和环烷烃为主,C₂₇、C₂₈和C₂₉规则甾烷呈“L”字型分布,C₃₀4-甲基甾烷含量较高、伽马蜡烷含量中等—低,3+4—甲基双金刚烷含量较低,主要为沙河街组三段烃源岩成熟阶段的产物。高蜡凝析油的形成主要受控于烃源岩母质类型和相控混溶的凝析气形成机制。研究区烃源岩有机显微组分以腐泥无定形体和腐殖无定形体为主,为高蜡凝析油的形成提供了充足的物质基础。相控混溶的凝析气成因机制为高蜡凝析油的形成与保存创造了良好的外部条件。     

白令海陆架区柱样沉积物脂类分子特征及其气候变化响应

为探究全球变暖对于高纬度海洋生态环境的影响,对中国第5次北极科学考察在白令海陆架区采集的BL16柱样沉积物中的脂类进行了研究.沉积物中检测到丰富的饱和烃和脂肪酸等化合物,其组成和分布显示,该沉积柱中有机质为陆源和海源混合输入.其中长链正构烷烃和长链饱和正构脂肪酸主要来源于陆源高等植物,饱和异构和反异构脂肪酸主要来源于海洋自生细菌,短碳链正构烷烃、反异构烷烃和烷基环戊烷烃的浓度相互间有较好的相关性,表明其来源较为一致,主要来源于海洋浮游藻类和细菌.海源短链正构烷烃与陆源长链正构烷烃的比值∑C_15-21/∑C_23-33在0.14~0.90之间,表明该沉积柱中正构烷烃主要以陆源输入为主.沉积柱中短链正构烷烃、反异构烷烃和烷基环戊烷浓度,以及脂肪酸中异构、反异构脂肪酸组分与长链饱和正构脂肪酸组分的相对变化与总有机碳含量（TOC）、总氮含量（TN）变化一致,尤其在20世纪70年代以来明显升高,可能反映了海洋初级生产力持续增加的趋势,并且对全球变暖做出了灵敏的响应.      

Contribution of diffuse sources to the sediment and phosphorus budgets in Ben Chifley Catchment,Australia

Relative contribution of different diffuse sources to the sediment and phosphorous (P) budgets in the Ben Chifley Reservoir was estimated using a multivariate mixing model and geochemical indices and tracers. The influence of the underlying geology on land use characteristics and the dynamics of sediment and P in the catchment were discussed. Sediments currently in transport to the reservoir are derived mainly from areas underlain by Quaternary alluvium, accounting for 33% of the reservoir sediment budget. A major portion of the sediments from the Quaternary alluvium originates from pasture land which also contributes about 60% of sediment-bound P in the reservoir, followed by cropland (30%) and forest area (10%). Phosphorus-based fertiliser contributes more than 50% of the soil P in pasture and cropland and more than 60% in forest plantation area. The remaining P reaching the reservoir originates from natural soils (native sources). Phosphate from both fertiliser and native sources are transported to the water courses and ultimately the reservoir as a consequence of gully, stream bank and surface erosion. Erosion control, trapping of fertiliser runoff, establishing riparian vegetation and reducing application of P-based fertiliser by increasing native pasture cultivation in the risk areas should be considered as management options for controlling the impact of P and sediment in the reservoir.     

考虑重力侵蚀影响的分布式土壤侵蚀模型

黄土高原地区的土壤侵蚀具有水力侵蚀和重力侵蚀相伴发生的特点,在大多数针对黄土高原的侵蚀模型研究中未考虑重力侵蚀的影响,使得模型的模拟精度较差。针对黄土高原的侵蚀特点,采用量化影响重力侵蚀发生的主要因素,确定重力侵蚀发生的具体沟道栅格单元的方法,从而考虑了重力侵蚀对产输沙过程的影响。所建立的分布式土壤侵蚀模型以逐网格汇流的水文模型为基础,采用逐网格侵蚀输沙的模拟方式,能够模拟上方来水来沙对侵蚀输沙的影响。经小理河流域实测资料验证,模型具有一定的计算精度。     

崖城地区渐新统不同沉积相带烃源岩生物标志物组合特征及其烃源意义

基于40余个不同岩性烃源岩及原油饱和烃组分的GC/MS和GC/MS/MS分析资料,揭示了琼东南盆地崖城地区渐新统不同沉积相带烃源岩的生物标志物组合特征,并与崖城油气田原油进行油源精细对比,提出了新的认识。研究结果表明,海岸平原沼泽相煤及碳质泥岩呈姥鲛烷优势(Pr/Ph>5.0),三环萜烷以低碳数化合物为主(C₁₉/C₂₃>3.0),甾烷丰度低(藿烷/甾烷>5.0), C₂₉甾烷优势显著(>60%),指示高等植物为主要的有机源,且沉积于氧化环境。浅海相泥岩中Pr/Ph值大多在1.0~2.5,表征弱还原-弱氧化环境;其三环萜烷以C₂₁或C₂₃为主峰,甾烷呈"V"字型分布,藿烷/甾烷比值小于3.0,具陆源和水生双重有机质生源。煤及碳质泥岩中奥利烷和双杜松烷等陆源标志物均较少,而泥岩中却普遍富含这些化合物,反映了近岸海相沉积有机质的特殊性。因而,在近海盆地地层中奥利烷和双杜松烷丰度并不能代表总体有机质中陆源的输入比例,更可能是指相标志。通过与烃源岩的分子地球化学对比表明,崖城油气田的主体原油兼具煤成烃和泥岩所生油的生物标志物组成,为混源油,来自渐新统不同沉积相带烃源岩。     

Suitability of transport equations in modelling soil erosion for a small Loess Plateau catchment

Erosion models have not often been applied to very steep terrain such as the gully catchments of the Chinese Loess Plateau. The purpose of this research was to evaluate the suitability of a number of transport equations for use in erosion modelling under Loess Plateau conditions. To do this the equations were programmed into the LISEM model, which was applied to the 3.5 km² Danangou catchment in the rolling hills region of the Loess Plateau. Previous evaluations of transport equations used either flume tests or river sections, and did no spatial modelling. The results show that some equations predicted physically impossible concentrations (defined as above 1060 g/l). The results were evaluated by using two methods: 1) by comparing predicted and measured sedigraphs and sediment yield at the catchment outlet, and 2) by comparing the fraction of the catchment in which physically impossible transport capacities occurred. The results indicated that for the small grain sizes, high density flows and steep slopes of the gully catchments on the Loess Plateau the Shields parameter attained very high values. Furthermore, the transport threshold can usually be neglected in the equations. Most of the resulting equations were too sensitive to slope angle (Abrahams, Schoklitsch, Yalin, Bagnold, Low and Rickenmann), so that transport rates were overpredicted for steep slopes and underpredicted for gentle slopes. The Yang equation appeared to be too sensitive to grainsize. The Govers equation performed best, mainly because of its low slope dependency, and is therefore recommended for erosion models that simulate sediment transport by flowing water in conditions with small grain sizes and steep slopes.