济阳坳陷地温—地压系统特征及其对油气藏分布的控制作用

济阳坳陷发育两类复式温—压系统,即高压型复式温—压系统和低压型复式温—压系统。主要生烃凹陷同一层段的温—压系统平面分区特征在横向上有较大的变化:高压型复式温—压系统促使与断层有关的油气藏富集在中浅层,低压型复式温—压系统造成与断裂有关的油气藏可以发育在相对深层;高压型复式温—压系统可以产生长距离运移,而低压型复式温—压系统只能发生短距离运移。温—压系统控制油气藏分布,油气藏分布在相对低能区。     

铁氧化物光催化氧化锰的实验研究及其环境意义

天然锰氧化物广泛存在于地表多种生态环境中,了解其形成过程对于厘清地表物质演化与元素循环具有重要意义.本研究首次开展了在常见氧化铁矿物催化作用下Mn2+的直接快速光氧化途径与反应机理实验.实验结果显示,不同水溶液体系中赤铁矿、针铁矿的光催化氧化Mn2+速率可达3.5～12.3 μM/h,可形成钡硬锰矿、斜方水锰矿等不同类型的氧化产物.反应过程中铁氧化物矿物价带上的空穴直接氧化Mn2+形成Mn(Ⅲ/Ⅳ),氧气充当导带电子的唯一受体.矿物催化剂种类和溶液化学成分能显著影响光氧化速率与最终产物的晶体结构.本研究揭示的光化学过程与地表暴露环境中广泛存在的铁锰共生现象吻合,可为揭示天然锰氧化物结构的多样性提供新的解释.     

渤海湾盆地异常高压晚期形成特征分析

渤海湾盆地各凹陷的形成演化、异常高压纵向分布特征、异常高压主体分布层位和异常高压形成机制具有相似性。首先对东营凹陷、沾化凹陷和辽西凹陷进行了压力场演化的定性分析,结果表明渤海湾盆地凹陷异常高压形成的时代比较晚。然后对沾化凹陷的渤南洼陷进行了压力场演化的定量分析,结果表明渤南洼陷超压形成时代也比较晚,异常高压主体层段--沙四上段和沙三段的超压在东营期末开始形成。综合以上分析,认为渤海湾盆地现今异常高压具有晚期形成特征。     

天然矿物光电效应:矿物非经典光合作用

地球上生物因受到太阳光辐射作用而进化出结构精致的光合作用系统。太阳光辐射对地球表面广泛分布的无机矿物的影响与响应机制长期未被重视与理解。我们新发现的地表“矿物膜”转化太阳能系统,具有潜在的产氧固碳作用,体现出自然界中固有的矿物光电效应与非经典光合作用。本文在总结自然界中矿物光电子能量特征,特别是地表“矿物膜”特征及其光电效应性能的基础上,重点探讨铁锰氧化物矿物表现出的光电效应、产氧固碳作用与地质记录。提出矿物享有光电效应特性,地表“矿物膜”富含水钠锰矿、针铁矿、赤铁矿等天然半导体矿物,在日光辐射下具有稳定而灵敏的光电转换性能,产生矿物光电子能量;提出矿物拥有非经典光合作用的性能,自然界无机矿物转化太阳能系统类似生物光合作用吸收转化太阳能的产氧固碳系统,地表“矿物膜”光催化裂解水产氧作用及其转化大气和海洋二氧化碳为碳酸盐矿物作用,孕育出“矿物光合作用”;提出矿物具有促进生物光合作用的功能,生物光合作用中心Mn₄CaO₅在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的锰簇化合物结构体,初步认为水钠锰矿可能促使蓝细菌光合作用系统的起源,矿物影响与削弱水分子氢键以改变水的性质,可提高水的分解程度与光合作用效率,为进一步探索矿物促进生物光合作用机理提供科学技术突破的机遇。     

3种典型富锰沉积物的形貌学与矿物学特征

本文采集了3种典型的富锰沉积物样品,即岩石漆、树枝晶与土壤铁锰胶膜,并制作了相应的纵切片。运用光学显微镜、原位微区拉曼光谱仪、扫描电镜、EDX能谱仪分别对其形貌学与矿物学特征进行了研究。结果表明岩石漆呈黑色致密层状、葡萄状,主要由水钠锰矿、赤铁矿、针铁矿、粘土矿物等组成,是一种高度混杂的沉积物。宏观上岩石漆与基岩有截然的接触面,发育有微层理结构,在微观上的表现即锰含量的周期性波动。树枝晶呈黑色分枝状,主要由锰钡矿组成,极端富锰而贫硅铝,与基质呈交织结构。土壤铁锰胶膜呈黑色粘稠层状,由水钠锰矿、赤铁矿、针铁矿、钛铁矿、粘土矿物等组成,可细分为外层黑褐色的富锰条带和内层黄棕色的富铁条带。这3种富锰沉积物的形貌学和元素分布特征与各自的成因机制密切相关。     

陆相断陷盆地岩性油气藏形成与分布的“多元控油—主元成藏”特征

陆相断陷盆地岩性油气藏的形成和分布受到多种因素的控制(包括多项宏观地质因素和微观地质因素),很难用一个统一的模式来解释,表现出显著的“差异性”特征。岩性油气藏形成并分布在沉积盆地中,它必然首先要受盆地中宏观石油地质条件的影响,如:1)构造带类型的影响,2)沉积体系域类型的控制,3)储集相类型的控制,4)烃源岩的控制以及5)盆地温—压系统的控制等。根据岩性油气藏形成的基本条件和岩性圈闭成藏控制因素的分析,认为岩性圈闭能否成藏主要受4大主控因素制约:1)油气运移通道因素,2)流体动力因素,3)储层临界物性因素,和4)砂体封闭因素。本文力图用“多元控油—主元成藏”规律来概括这一特征,以期在石油地质理论和岩性油气藏勘探方面起到促进作用。     

澳大利亚北卡那封盆地中上三叠统Mungaroo组油气勘探潜力分析

对澳大利亚北卡那封盆地三叠系古构造、古气候及古沉积等的系统分析表明,北卡那封盆地三叠纪时期位于环特提斯洋季风影响的海洋性潮湿气候带,地形宽缓,构造稳定,物源供给充足,发育了独具特色的大型浅水辫状河三角洲——Mungaroo三角洲。三角洲发育广阔的三角洲平原相带,平原相带上煤层、碳质泥岩广泛发育,暗色泥岩中陆源有机质含量高,季风影响下洪泛作用频繁,使得中粗砂岩与富含陆源有机质泥岩频繁互层。大型浅水辫状河三角洲为北卡那封盆地天然气富集提供了优质的气源岩、良好的生储盖组合,同生断层的发育为天然气提供运移通道同时也形成大量的构造圈闭。综合研究表明盆地中Exmouth高地北部构造带是三叠系下一步重点勘探领域。      

澳大利亚North Carnarvon盆地三叠系Mungaroo组砂岩储层物性和主控因素分析

North Carnarvon盆地三叠系Mungaroo组发育典型的海陆过渡相浅水三角洲,三角洲平原亚相分布广,薄煤层广泛发育。通过岩心、薄片的观察鉴定以及测井资料、扫描电镜、黏土矿物等的分析得到三叠系储层Mungaroo组砂岩类型主要为石英砂岩和长石石英砂岩,具有结构成熟度低、成分成熟度高的特点,不同相带与构造单元砂岩物性差异较大。菱铁矿、高岭石、石英加大边与海绿石是控制Mungaroo组储层物性的典型成岩矿物类型,体现了海陆过渡相砂岩的成岩特点。近端三角洲平原亚相砂岩长石早期溶蚀生成大量土状高岭石与伊利石,且菱铁矿含量较高,充填大量原生粒间孔隙;而远端三角洲平原亚相保留了大量原生粒间孔及长石溶解形成的次生孔,储层物性较好;三角洲前缘亚相砂岩钙质及海绿石胶结物普遍发育,储层物性较差。Dampier坳陷和Barrow坳陷区埋深大,加上砂岩石英颗粒含量高,石英次生加大强烈,碎屑颗粒以线接触—缝合线接触为主;而在紧邻的Exmouth低隆起和Rankin断隆带等低隆起区由于上覆地层厚度较薄,砂岩压实程度较低,普遍发育优质储层。      

压实过程中埋深和时间对碎屑岩孔隙度演化的共同影响

在相同埋深条件下,由于经历时间不同,地层压实程度将会存在差别。从粘弹塑性体应力-应变模型（Bingham 模型）推导出均速埋藏条件下地层孔隙度是埋深和经历时间的双元函数。该函数充分表明,在压实作用阶段,埋藏时间和埋深两个因素对地层孔隙度演化的影响都是非常重要的。为了充分证实这一结论,作者首先分析3个代表性沉积盆地地层孔隙度与埋深和埋藏时间的关系,阐明了除了埋深因素的作用,埋藏时间明显影响到了地层孔隙度的改变。另外,利用沉积物实验室压实物理模拟实验结果与实际盆地地层压实特征的差异性,进一步证明了压实过程中承压时间对压实程度起着重要的作用。任一深度地层孔隙度与埋深的表面关系不能掩盖地层孔隙度受埋藏过程控制的实质,即地层孔隙度受埋藏时间和深度的双重影响。     

三斜水钠锰矿层间阳离子交换作用的拉曼谱学

水钠锰矿为自然界中常见的锰氧化物矿物,其离子交换作用及结构转变理解尚不深刻,矿物表征手段较为局限.为探究水钠锰矿的离子交换特性以及结构转变在拉曼光谱上的反映,利用MnSO₄和NaOH合成了三斜晶系的Na型水钠锰矿,进行了NH₄+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Co2+、Zn2+的离子交换实验,使用ICP-OES、XRD、拉曼光谱等手段对离子交换水钠锰矿进行表征.拉曼光谱分析表明,570~585 cm-1与640~655 cm-1两个锰氧八面体伸缩振动模式的相对强度及570~585 cm-1附近拉曼峰峰位指示水钠锰矿的结构对称型;570~585 cm-1拉曼峰强度大、振动频率高指示三斜对称型.280 cm-1与500 cm-1附近的拉曼峰是层间离子种类的识别标志.水钠锰矿层间若为Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+等碱金属、碱土金属离子,则在280 cm-1附近存在1个峰值,500 cm-1存在2个分立的峰值;其他种类的层间离子仅500 cm-1处有1个孤峰,指示层间离子排列无序.